Momento de Inércia

A comparação entre velocidades lineares e angulares, acelerações lineares e angulares, e as equações cinemáticas de movimento translacional e rotacional pode ser estendida ao conceito de inércia.

Se um corpo rígido está girando em torno de um eixo, mas não está em movimento translacional, sua energia cinética translacional é zero. No entanto, como cada partícula passa por um movimento rotacional, ela possui velocidade e energia cinética não nulas. Assim, a energia cinética do corpo rígido, que é a soma da energia cinética de suas partes constituintes, é diferente de zero. A energia cinética rotacional de um corpo rígido é dada como metade do quadrado da velocidade angular vezes o momento de inércia.

Corpos rígidos e sistemas de partículas com mais massa concentrada a uma maior distância do eixo de rotação têm momentos de inércia maiores do que corpos e sistemas de mesma massa, mas concentrados próximos ao eixo de rotação. Por exemplo, um cilindro oco tem mais inércia rotacional do que um cilindro sólido de mesma massa quando estão girando em torno de um eixo que passa pelo centro.

Embora definido com corpos rígidos em mente, o momento de inércia também se aplica a partículas individuais. Ele ajuda a tratar objetos que rotacionam em relação a referenciais inerciais, como partículas individuais com sua massa total concentrada no centro de massa.

Este texto foi adaptado de Openstax, University Physics Volume 1, Section 10.4: Moment of Inertia and Rotational Kinetic Energy.