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LE RELAZIONI TRA FORZA E MOVIMENTO
UNITÀ 7
Il momento d’inerzia
Per dare una misura dell’inerzia che si manifesta nei movimenti rotatori,
si utilizza la grandezza fisica chiamata
momento di inerzia
:
il
momento di inerzia
di un corpo, in moto rotatorio su una
circonferenza, è dato dal prodotto della massa del corpo per il
quadrato del raggio della circonferenza.
momento di inerzia
massa
I
m r
2
raggio
Nel SI il momento di inerzia si misura in kg m
2
.
UNITÀ DI MISURA
chilogrammo per metro quadrato (kg m
2
)
SIMBOLO
I
MOMENTO
DI INERZIA
In base a questa formula si possono ottenere i momenti di inerzia di
altri corpi rotanti rigidi di forma geometrica, come palline, ruote, ci-
lindri ecc. Per i corpi di forma irregolare, il momento di inerzia si può
ottenere solo con calcoli approssimati, oppure per via sperimentale.
Se il corpo rotante non è rigido, la situazione è ancora più complessa,
poiché il suo momento di inerzia può modificarsi durante la rotazione.
In base alla legge fondamentale della dinamica, per mettere in mo-
vimento un corpo con
moto lineare
, si deve applicare a esso una
forza
direttamente proporzionale alla
massa
del corpo. Allo stesso modo, si
può affermare che:
il
moto rotatorio
di un corpo si ottiene applicando a esso una
coppia di forze
, il cui momento è direttamente proporzionale al
momento di inerzia
del corpo stesso.
Questo principio ci spiega, per esempio, la particolare presa con cui si
tiene un frisbee: al momento del lancio, la rapida azione combinata di
polso e dita genera una coppia di forze che genera il moto rotatorio.
Lo stesso principio è alla base del lancio della palla da
bowling
[
12
]
.
Quando si lancia una palla da bowling,
bisogna fornire non solo la
forza
che la
acceleri, ma anche il
momento
che la
faccia rotolare.
12
17
Vero o falso?
a.
Il momento di inerzia è utile per lo studio
dei moti rotatori.
V
F
b.
Se il raggio di un moto rotatorio triplica,
il momento di inerzia diventa sei volte
maggiore.
V
F
c.
Il momento di inerzia si misura in kg/m
2
.
V
F
18
Vero o falso?
a.
L’inerzia dipende dalla massa del corpo
solo nel caso dei moti rotatori.
V
F
b.
Il momento di inerzia è una grandezza
che permette di quantificare l’inerzia
nei moti rotatori.
V
F
c.
Il momento di inerzia può essere calcolato
esattamente solo per corpi di forma
geometrica.
V
F
STOP
&
GO
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Le forze nei moti curvilinei
Forces in curvilinear
motions
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La Seconda Legge di
Newton nel moto circolare
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