Qual é o teorema do eixo paralelo?

O teorema do eixo paralelo é usado na física para determinar o momento de inércia de um objeto à medida que gira em torno de qualquer eixo. O teorema afirma que existe uma relação entre a inércia de um objeto que gira em torno de seu centro de gravidade e um eixo paralelo a este centro. Este teorema se aplica a qualquer objeto sólido em rotação, incluindo formas irregulares.

A resistência de um objeto à mudança na velocidade ou direção rotacional em termos de inércia é medida pelo teorema do eixo paralelo. Inércia é a resistência que um objeto físico mostra a uma mudança em seu estado de movimento. Quando um objeto está se movendo em uma direção linear, essa resistência é representada pela massa de um objeto. Na dinâmica rotacional, ao descrever o momento angular, velocidade angular, torque e aceleração angular, essa resistência é chamada de momento de inércia.

No que diz respeito a objetos regulares, como esferas, hastes e cilindros, o momento de inércia pode ser resolvido usando fórmulas simples, específicas para a forma destesobjetos. Para formas irregulares, o momento da inércia pode ser resolvido usando cálculo, o que permite o uso de variáveis ​​contínuas. Em uma forma irregular, a rotação do objeto em torno de um eixo envolve uma distribuição contínua de massa. Em um objeto que não é simétrico, a massa não será distribuída uniformemente à medida que gira, o que significa que a solução para o momento da inércia exigirá o uso de várias variáveis. O momento da inércia é uma variável na equação do teorema do eixo paralelo.

A menor quantidade de força necessária para alterar a velocidade ou a direção de um objeto em relação ao centro de massa é o momento da inércia. O centro de massa, também conhecido como centro de gravidade, é o ponto de um objeto em que a massa é equilibrada uniformemente em todos os lados. Por exemplo, uma gangorra terá um centro de massa no centro do quadro, que pode ser demonstrado equilibrando o quadro em um lugar de ponto de articulaçãoD no centro. Se um adulto e uma criança pequena forem colocados em extremidades opostas da serra SAW, o centro de massa mudará em direção ao adulto, até que a massa total seja de ambos os lados.

No teorema do eixo paralelo, o momento da inércia para qualquer eixo paralelo ao eixo no centro da massa pode ser dado com uma única fórmula. A inércia do eixo paralelo é igual à inércia do centro de massa mais a massa pontual do objeto multiplicada pelo quadrado da distância entre o centro da massa e o eixo paralelo. Esta fórmula é verdadeira para qualquer corpo rígido girando em torno de um eixo.