Enunciado

60 . || Calcule o momento de inércia da chapa de aço da F I G U R A   P 12.53 para rotações em torno de um eixo perpendicular à chapa e que passa pela origem.

Passo 1

A chapa é um triângulo com m a s s a = 800 g = 0,8 k g :

Nós podemos aplicar uma fórmula direta do momento de inercia.

I = ∫ x 2 + y 2 d m  

Passo 2

Vamos trabalhar no d m que é a massa, ele pode se relacionar com a área d A .

Podemos fazer:

d m m = d A A

d A é uma mostra muito pequena de área que pode ser expresso por d x d y .

d m é uma amostra muito pequena da massa total.

m é a massa de 0,8 k g

A   é a área total da chapa, que é um triangulo e vale   A = 1 2 0,2 m ⋅ 0,3 m = 0,03 m 2

Então:

d m = 0,8 0,03 d x d y

Passo 3

Agora temos

I = ∫ x 2 + y 2 0,8 0,03 d x d y

Como temos d x e d y , vamos transformar em integral dupla com os intervalos de x e y , O intervalo de y é - 1 3 x ≤ y ≤ 1 3 x     , se nós olharmos para as arestas do triangulo.

Fica:

I = ∫ 0 0,3 m ∫ - 1 3 x 1 3 x x 2 + y 2 0,8 0,03 d x d y

⇒ I = 0,037 k g m 2

Resposta

I = 0,037 k g m 2

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