Calculadora de Momento de Inercia – Inercia Rotacional
Calcula el momento de inercia para diferentes formas geométricas
Tabla de Contenidos
Cómo Usar
- Selecciona la forma de tu objeto
- Ingresa la masa del objeto en kilogramos
- Ingresa las dimensiones requeridas (radio, longitud, ancho, altura)
- Haz clic en calcular para ver el momento de inercia
¿Qué es el Momento de Inercia?
El momento de inercia (también llamado inercia rotacional) es una medida de la resistencia de un objeto a cambios en su rotación. Es el equivalente rotacional de la masa en movimiento lineal.
El momento de inercia depende tanto de la masa del objeto como de cómo se distribuye esa masa en relación con el eje de rotación. Los objetos con masa más alejada del eje tienen mayores momentos de inercia.
Fórmulas del Momento de Inercia
Diferentes formas tienen diferentes fórmulas de momento de inercia:
- Esfera Sólida: I = (2/5)mr²
- Esfera Hueca: I = (2/3)mr²
- Cilindro Sólido: I = (1/2)mr²
- Cilindro Hueco: I = mr²
- Placa Rectangular: I = (1/12)m(w² + h²)
- Varilla (sobre el centro): I = (1/12)mL²
Donde m es masa, r es radio, L es longitud, w es ancho y h es altura.
Aplicaciones
Los cálculos de momento de inercia son esenciales en:
- Ingeniería mecánica y diseño de máquinas
- Robótica y sistemas de control
- Ingeniería automotriz (volantes, cigüeñales)
- Ingeniería aeroespacial
- Diseño de equipos deportivos
- Ingeniería estructural
- Educación e investigación en física
Preguntas frecuentes
- ¿Cuál es la diferencia entre masa y momento de inercia?
- La masa es una medida de la resistencia de un objeto a la aceleración lineal, mientras que el momento de inercia es su resistencia a la aceleración rotacional. El momento de inercia depende tanto de la masa como de cómo se distribuye esa masa.
- ¿Por qué una esfera hueca tiene un momento de inercia mayor que una esfera sólida?
- Una esfera hueca tiene más masa concentrada más lejos del eje de rotación, lo que aumenta su momento de inercia. Cuanto más lejos esté la masa del eje, mayor será su contribución a la inercia rotacional.
- ¿Cuáles son las unidades del momento de inercia?
- El momento de inercia se mide en kg⋅m² (kilogramo-metro cuadrado) en unidades SI. También puede expresarse en otros sistemas de unidades como lb⋅ft² o g⋅cm².
- ¿Cómo afecta el momento de inercia al movimiento rotacional?
- Un momento de inercia mayor significa que se requiere más torque para lograr la misma aceleración angular. Los objetos con altos momentos de inercia son más difíciles de comenzar a rotar y más difíciles de detener una vez que están rotando.
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