¿Qué es el momento de inercia?

Un momento de inercia se refiere a la fuerza necesaria para hacer que un objeto en rotación cambie de velocidad. Todos los objetos giratorios tienen un eje o un punto alrededor del cual giran. Algunos objetos requieren más fuerza para cambiar la velocidad de esta rotación que otros. Aquellos que cambiarán fácilmente su velocidad de rotación tienen un momento de inercia bajo, mientras que aquellos que son difíciles de cambiar tienen uno alto.

Este concepto fue introducido por primera vez por el matemático y físico suizo Leonhard Euler en 1730. Publicó su teoría en el libro titulado Theoria Motus Corporum Solidorum Seu Rigidorum o Teoría del movimiento de cuerpos sólidos o rígidos. La fórmula utilizada para calcularlo es I = km r2, en la que I es igual al momento de inercia, k es igual a la constante de inercia que depende de la forma del objeto, m es igual a la masa y r es igual a la distancia entre el eje y la masa rotacional. . Para cuerpos con una forma extraña y sin constante aparente, una serie de experimentos puede ayudar a determinar la tasa.

Un ejemplo común es pensar en un patinador sobre hielo que está girando. Cuando la patinadora comienza a girar, estira los brazos y se aleja de su cuerpo para crear un giro lento. Cuando llega al final del giro, mete los brazos y aprieta el cuerpo, lo que hace que gire mucho más rápido. Ha consolidado su masa más cerca del eje, ha reducido su momento de inercia y ha reducido el esfuerzo necesario para girar rápidamente. Sin cambios en la fuerza, puede acelerar su velocidad de rotación.

Hay muchas aplicaciones prácticas para esta medición. Los fabricantes de automóviles lo estudian cuidadosamente para determinar qué tan rápido un automóvil se saldrá de control. El objetivo es crear un momento elevado para que sea menos probable que el coche pierda el control en un trompo.
Muchos deportes también usan el concepto, con golf, béisbol y buceo encabezando la lista. Los buzos se preocupan por los ángulos que pueden usar para crear el momento más bajo y el giro más rápido para completar el movimiento y entrar sin problemas al agua. Tanto los jugadores de béisbol como los golfistas trabajan para crear un swing suave y eficaz, para golpear la pelota con los ángulos correctos y la fuerza necesaria para que vuele lejos sin un uso excesivo de los músculos.