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Teorema de Steiner

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Teorema de Steiner

Equação

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Quando o eixo de rotação não passa pelo centro de massa (CM), o momento de inércia $I$ pode ser calculado usando o Teorema de Steiner. Para isso, começa-se com o momento de inércia em relação ao centro de massa, por exemplo:

• Para uma barra com um eixo perpendicular, é calculado usando

$ I_{CM} =\displaystyle\frac{1}{12} m l ^2$



• Para um cilindro com um eixo perpendicular, é calculado usando

$ I_{CM} =\displaystyle\frac{1}{12} m ( h ^2+3 r ^2)$



• Para um cilindro com um eixo paralelo, é calculado usando

$ I_{CM} =\displaystyle\frac{1}{2} m r ^2$



• Para um paralelepípedo, é calculado usando

$ I_{CM} =\displaystyle\frac{1}{12} m ( a ^2+ b ^2)$



• Para um cubo, é calculado usando



• Para uma esfera, é calculado usando

$ I_{CM} =\displaystyle\frac{2}{5} m r ^2$



Em seguida, a massa multiplicada pelo quadrado da distância entre o eixo de rotação e o centro de massa é adicionada usando

$ I = I_{CM} + m d ^2$

$d$
Distância centro de massa e eixo
$m$
$m$
Massa do objeto
$kg$
$I_{CM}$
Momento de inércia do centro de massa
$kg m^2$
$I$
Momento de inércia do eixo que não passa pelo CM
$kg m^2$

ID:(3688, 0)



Aplicação do teorema de Steiner para um cilindro, eixo $\parallel$

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Para um cilindro com um eixo paralelo ao eixo do próprio cilindro:



cujo momento de inércia em relação ao centro de massa (CM) é dado por

$ I_{CM} =\displaystyle\frac{1}{2} m r ^2$



o momento de inércia pode ser calculado usando o teorema de Steiner com a seguinte fórmula

$ I = I_{CM} + m d ^2$

.

ID:(11551, 0)



Aplicação do teorema de Steiner para um cilindro, eixo $\perp$

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Para um cilindro com um eixo perpendicular ao eixo do próprio cilindro:



cujo momento de inércia em relação ao centro de massa (CM) é definido como

$ I_{CM} =\displaystyle\frac{1}{12} m ( h ^2+3 r ^2)$



o cálculo do momento de inércia pode ser realizado utilizando o teorema de Steiner com a seguinte fórmula

$ I = I_{CM} + m d ^2$

.

ID:(11552, 0)



Aplicação do teorema de Steiner para um paralelepípedo reto

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Para um paralelepípedo reto com eixo paralelo a uma aresta:



cujo momento de inércia em relação ao centro de massa (CM) é definido como

$ I_{CM} =\displaystyle\frac{1}{12} m ( a ^2+ b ^2)$



o cálculo do momento de inércia pode ser realizado utilizando o teorema de Steiner com a seguinte fórmula

$ I = I_{CM} + m d ^2$

.

ID:(11554, 0)



Aplicação do teorema de Steiner para uma esfera

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Para uma esfera com um eixo a uma distância do centro:



cujo momento de inércia em relação ao centro de massa (CM) é definido como

$ I_{CM} =\displaystyle\frac{2}{5} m r ^2$



o cálculo do momento de inércia pode ser realizado utilizando o teorema de Steiner com a seguinte fórmula distância centro de massa e eixo $m$, massa do objeto $kg$, momento de inércia do centro de massa $kg m^2$ e momento de inércia do eixo que não passa pelo CM $kg m^2$

$ I = I_{CM} + m d ^2$

.

ID:(11553, 0)



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