Il teorema dell’asse parallelo viene utilizzato in fisica per determinare il momento d’inerzia di un oggetto mentre ruota attorno a qualsiasi asse. Il teorema afferma che esiste una relazione tra l’inerzia di un oggetto che ruota attorno al suo centro di gravità e un asse parallelo a questo centro. Questo teorema si applica a qualsiasi oggetto solido in rotazione, comprese le forme irregolari.
La resistenza di un oggetto al cambiamento della velocità o della direzione di rotazione in termini di inerzia è misurata dal teorema dell’asse parallelo. L’inerzia è la resistenza che un oggetto fisico mostra a un cambiamento nel suo stato di movimento. Quando un oggetto si muove in direzione lineare, questa resistenza è rappresentata dalla massa di un oggetto. Nella dinamica rotazionale, quando si descrivono il momento angolare, la velocità angolare, la coppia e l’accelerazione angolare, questa resistenza è chiamata momento d’inerzia.
Per quanto riguarda gli oggetti regolari, come sfere, aste e cilindri, il momento d’inerzia può essere risolto utilizzando semplici formule, specifiche per la forma di questi oggetti. Per le forme irregolari, il momento d’inerzia può essere risolto utilizzando il calcolo, che consente l’uso di variabili continue. In una forma irregolare, la rotazione dell’oggetto attorno a un asse comporta una distribuzione continua della massa. In un oggetto che non è simmetrico, la massa non sarà distribuita uniformemente mentre ruota, il che significa che la risoluzione del suo momento d’inerzia richiederà l’uso di più variabili. Il momento d’inerzia è una variabile nell’equazione del teorema dell’asse parallelo.
La quantità minima di forza necessaria per cambiare la velocità o la direzione di un oggetto rispetto al suo centro di massa è il suo momento d’inerzia. Il centro di massa, noto anche come centro di gravità, è il punto in un oggetto in cui la massa è bilanciata uniformemente su tutti i lati. Ad esempio, un’altalena avrà un baricentro al centro della tavola, che può essere dimostrato bilanciando la tavola su un punto di rotazione posto al centro. Se un adulto e un bambino vengono posizionati alle estremità opposte della sega circolare, il centro di massa si sposterà verso l’adulto, finché la massa totale non sarà pari su entrambi i lati.
Nel teorema dell’asse parallelo, il momento d’inerzia per qualsiasi asse parallelo all’asse nel centro di massa può essere dato con un’unica formula. L’inerzia dell’asse parallelo è uguale all’inerzia del centro di massa più la massa puntiforme dell’oggetto moltiplicata per il quadrato della distanza tra il centro di massa e l’asse parallelo. Questa formula vale per qualsiasi corpo rigido che ruota attorno a un asse.