O que é momento de inércia?
Um momento de inércia refere-se à força necessária para fazer com que um objeto em rotação mude de velocidade. Todos os objetos em rotação têm um eixo ou um ponto em que eles giram. Alguns objetos requerem mais força para alterar a velocidade dessa rotação do que outros. Aqueles que mudarão sua velocidade de rotação facilmente têm um momento de inércia baixo, enquanto aqueles que são difíceis de mudar têm um momento alto.
Esse conceito foi introduzido pela primeira vez pelo matemático e físico suíço Leonhard Euler em 1730. Ele publicou sua teoria no livro intitulado Theoria Motus Corporum Solidorum Seu Rigidorum ou Teoria do movimento de corpos sólidos ou rígidos . A fórmula usada para calculá-lo é I = km r2 , na qual eu é igual ao momento de inércia, k é igual à constante inercial que depende da forma do objeto, m é igual à massa e r é igual à distância entre o eixo e a massa rotacional . Para corpos com uma forma estranha e sem constante aparente, uma série de experimentos pode ajudar a determinar a taxa.
Um exemplo comum é pensar em um patinador de gelo que está girando. Quando o skatista começa a girar, ela estica os braços e se afasta do corpo para criar um giro lento. Quando ela chega ao final do giro, ela coloca os braços e aperta o corpo, fazendo com que ela gire muito mais rapidamente. Ela consolidou sua massa mais perto do eixo, reduziu seu momento de inércia e reduziu o esforço necessário para girar rapidamente. Sem nenhuma mudança de força, ela é capaz de acelerar sua velocidade de rotação.
Existem muitas aplicações práticas para essa medição. Os fabricantes de carros estudam cuidadosamente para determinar a rapidez com que um carro sai de controle. O objetivo é criar um momento alto para que o carro perca menos controle em um giro.
Muitos esportes também usam o conceito, com golfe, beisebol e mergulho no topo da lista. Os mergulhadores estão preocupados com os ângulos que podem usar para criar o momento mais baixo e o giro mais rápido, a fim de completar o movimento e entrar na água sem problemas. Tanto os jogadores de beisebol quanto os golfistas trabalham para criar um balanço suave e eficaz, para acertar a bola com os ângulos corretos e a força necessária para fazê-la voar longe sem uso excessivo dos músculos.