Prévia do material em texto
Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 1 Capítulo 5 Momento de Inércia Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 2 Definição de Momentos de Inércia de Áreas No capítulo anterior determinamos o centroide de uma área considerando o primeiro momento da área em relação a um eixo, isto é, para determiná-los calculamos uma integral da forma ∫ x dA Uma integral do segundo momento de uma área, tal como ∫ x2dA É denominado momento de inércia da área. Fórmulas desse formato surgem frequentemente em resistência de materiais, máquinas, mecânica dos fluidos e análise estrutural, os engenheiros devem se familiarizar com os métodos de utilização dessas equações. Em mecânica, o momento de inércia, ou momento de inércia de massa, expressa o grau de dificuldade em se alterar o estado de movimento de um corpo em rotação. Momento de Inércia Considere a figura ao lado de área A no plano x-y. Por definição, os momentos de inércia de uma área plana infinitesimal dA em relação aos eixos x, y são, respectivamente: dIx = y 2dA dIy = x 2dA Para toda a área, os momentos de inércia são determinados por integração, isto é: Ix = ∫ y 2dA A Iy = ∫ x 2dA A Podemos também formular o segundo momento de dA em reação ao polo O ou eixo z. Esse momento é denominado momento polar de inércia, dado por 𝐽0 = ∫ dJ0 = ∫ r 2dA A = Ix + Iy É possível relacionar esses três momentos de inércia, uma vez que r2 = x2 + y2. Finalmente, as unidades de momento de inércia são L4 e, portanto, são essencialmente positivos. Teorema dos Eixos Paralelos Para Uma Área Se o momento de inércia de uma área em relação a um eixo passa pelo seu centroide, é conveniente determinar o momento de inércia da área em relação a um eixo paralelo correspondente, utilizando o teorema dos eixos paralelos dado abaixo: Ix = I̅x′ + Ady http://pt.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A2nica http://pt.wikipedia.org/wiki/Rota%C3%A7%C3%A3o Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 3 Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 4 Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 5 Em nosso caso, agora: Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 6 Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 7 u Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 8 Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 9 Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 10 Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 11 Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 12 Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 13 Mecânica dos Sólidos - Capítulo 5 Momento de Inércia Prof. Everi Carrara 14