Comment calculer le moment de résistance

Pour calculer le moment de résistance d’un objet, vous devez déterminer son moment d’inertie. Le moment d’inertie comprend une description mathématique de la facilité avec laquelle un objet tourne autour d’un axe fixe grâce à l’application d’une force. Il dépend directement de la masse de l’objet et de la distance qui sépare l’objet de l’axe de rotation.

Par exemple, pensez à un manège tournant sur un terrain de jeu. Au fur et à mesure que les enfants se déplacent sur le manège, la vitesse de rotation du jouet change, car les enfants changent l’emplacement de leur masse.

A l’aide d’une échelle, trouvez la masse de l’objet pour lequel vous avez besoin du moment d’inertie. Dans cet exemple, nous supposerons que vous étudiez une tige d’acier de 5 kg.

Mesurer la longueur de l’objet s’il s’agit d’une tige, ou le rayon s’il s’agit d’un cylindre ou d’une sphère. Prenez ces mesures en centimètres.

Ici, nous supposerons que la longueur de la tige d’acier est de 50 centimètres.

Convertir la mesure de la longueur ou du rayon en mètres en la divisant par 100 (puisque 100 centimètres égale 1 mètre).

Dans le cas de la tige d’acier, 50 centimètres divisés par 100 nous donne un total de 0,50 mètres.

Utilisez un tableau pour localiser la formule du moment d’inertie de l’objet donné. La formule appropriée dépend de la façon dont l’objet tourne autour de son axe. Un axe est une ligne qui traverse une partie de l’objet, généralement une extrémité ou le centre.

Le moment d’inertie d’une tige tournée autour de son centre est égal à

(1/12) x M x L^2

où « M » et « L » expriment respectivement la masse et la longueur de la tige. Le symbole « ^ » représente un exposant, et se traduit par « au pouvoir ». Ainsi, « ^2 » signifie « à la puissance de 2 ».

Brancher les grandeurs mesurées de masse et de longueur (ou rayon) dans la formule du moment d’inertie. En utilisant l’exemple de la tige d’acier, nous avons

(1/12) x (5 kilogrammes) x (0,50 mètres) ^2

ce qui nous donne un moment de résistance de 0,10 kilogrammes x mètre^2.

L’unité « meter^s » mesure la surface. Par conséquent, 0,10 kilogrammes x mètre^2 indique un étalement de masse. Si la tige d’acier était plus longue, sa masse serait encore plus étalée. Cela augmenterait son moment de résistance et rendrait la barre plus difficile à tourner.