Enunciado

10.49 Determine o momento de inércia I x ' da seção. A origem das coordenadas está no centroide C .

Passo 1

Vamos dividir essa área em 3 retângulos:

O momento de inercia total, será a soma do momento de inercia desses três retângulos.

I x ' = I x 1 + I x 2 + I x 3

O momento de inercia de um retângulo, em relação ao eixo x , é igual a 1 12 b h 3 . Como o centroide do retângulo 3 passa pelo eixo x , não será necessário usar o teorema dos eixos paralelos para ele, já para 1 e 2 sim.

I x = 1 12 b h 3 + A d 2 x 1 + 1 12 b h 3 + A d 2 x 2 + 1 12 b h 3 x 3

Podemos observar que as dimensões de 1 e 2, assim como a distância dos seus centroides até o eixo x são iguais, então I x 1 = I x 2 . Podemos reescrever a equação:

I x = 2 ⋅ 1 12 b h 3 + A d 2 x 1 / x 2 + 1 12 b h 3 x 3

Passo 2

Precisamos da área dos retângulos 1 e 2, assim como a distâncias de seus centroides até o eixo y .

A 1 = A 2 = b ⋅ h

A 1 = A 2 = 20 200

A 1 = A 2 = 4000

A distância do centroide até o eixo também é igual para os dois retângulos:

d 1 = d 2 = 200 2 + 20 2

d 1 = d 2 = 110   m m

A base e a altura do retângulo 3 nós podemos observar na imagem:

b 3 = 640   m m

h 3 = 20   m m

A equação vai ficar assim:

I x ' = 2 ⋅ 1 12 20 200 3 + 4000 110 2 x 1 / x 2 + 1 12 640 20 3 x 3

I x ' = 124 ⋅ 10 6   m m 4

Resposta

I x ' = 124 ⋅ 10 6   m m 4

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