Qu'est-ce que le théorème de l'axe parallèle?
Le théorème des axes parallèles est utilisé en physique pour déterminer le moment d'inertie d'un objet lorsqu'il tourne autour d'un axe. Le théorème indique qu'il existe une relation entre l'inertie d'un objet en rotation autour de son centre de gravité et un axe parallèle à ce centre. Ce théorème s'applique à tout objet solide en rotation, y compris les formes irrégulières.
La résistance d'un objet au changement de vitesse de rotation ou de direction en termes d'inertie est mesurée par le théorème de l'axe parallèle. L'inertie est la résistance qu'un objet physique montre à un changement de son état de mouvement. Lorsqu'un objet se déplace dans une direction linéaire, cette résistance est représentée par la masse d'un objet. En dynamique de rotation, lorsque l'on décrit le moment cinétique, la vitesse angulaire, le couple et l'accélération angulaire, cette résistance est appelée moment d'inertie.
En ce qui concerne les objets ordinaires, tels que les sphères, les tiges et les cylindres, le moment d'inertie peut être résolu à l'aide de formules simples, spécifiques à la forme de ces objets. Pour les formes irrégulières, le moment d'inertie peut être résolu en utilisant le calcul, ce qui permet d'utiliser des variables continues. De forme irrégulière, la rotation de l'objet autour d'un axe implique une distribution continue de la masse. Dans un objet non symétrique, la masse ne sera pas répartie uniformément lors de sa rotation, ce qui signifie que la résolution de son moment d'inertie nécessitera l'utilisation de plusieurs variables. Le moment d'inertie est une variable de l'équation du théorème des axes parallèles.
La force minimale nécessaire pour changer la vitesse ou la direction d'un objet autour de son centre de gravité est son moment d'inertie. Le centre de gravité, également appelé centre de gravité, est le point d'un objet où la masse est équilibrée de manière uniforme sur tous les côtés. Par exemple, une bascule aura un centre de masse au centre de la planche, ce qui peut être démontré en équilibrant la planche sur un point de pivotement placé au centre. Si un adulte et un petit enfant sont placés aux extrémités opposées de la scie, le centre de gravité se déplace vers l'adulte jusqu'à ce que la masse totale soit égale des deux côtés.
Dans le théorème des axes parallèles, le moment d'inertie pour tout axe parallèle au centre de masse peut être donné avec une seule formule. L'inertie de l'axe parallèle est égale à l'inertie du centre de masse plus la masse ponctuelle de l'objet multipliée par le carré de la distance entre le centre de masse et l'axe parallèle. Cette formule est valable pour tout corps rigide en rotation autour d'un axe.