97895912 Aplicacion Del Momento de Inercia en La Ingenieria Civil Jose Angel
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LA FUERZA ARMADA
NÚCLEO-APURE
FACILITADOR:
ALUMNO: ING. SERGIO CERMEÑO
JOSE GONZALEZ
CI 20612142
SECCIÓN 04-ICV DO1
SAN FERNANDO UNIO DEL !01!
MOMENTO DEINNERCIA
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APLICACIÓN DEL MOMENTO DE INERCIA EN LA INGENIER"A CIVIL
El Momento de Inercia también denominado Segundo Momento de Área;Segundo Momento de Inercia o Momento de Inercia de Área, es unapropiedad geométrica de la sección transversal de los elementosestructurales.
La inercia es la propiedad de la materia de resistir a cualquier cambio ensu movimiento, ya sea en dirección o velocidad. Esta propiedad sedescribe claramente en la rimera Ley del Movimiento de !e"ton, quepostula# $%n ob&eto en reposo tiende a permanecer en reposo, y unob&eto en movimiento tiende a continuar moviéndose en l'nea recta, ano ser que act(e sobre ellos una )uer*a e+terna.
Inercia a la -otación
ualquier cuerpo que e)ect(a un giro alrededor de un e&e, desarrollainercia a la rotación, es decir, una resistencia a cambiar su velocidad derotación y la dirección de su e&e de giro. La inercia de un ob&eto a larotación est/ determinada por su Momento de Inercia, siendo ésta 01laresistencia que un cuerpo en rotación opone al cambio de su velocidadde giro11.
El momento de inercia es pues similar a la inercia, con la di)erencia que
es aplicable a la rotación m/s que al movimiento lineal. La inercia es latendencia de un ob&eto a permanecer en reposo o a continuarmoviéndose en l'nea recta a la misma velocidad.
La inercia puede interpretarse como una nueva de2nición de masa. Elmomento de inercia es, pues, masa rotacional y depende de ladistribución de masa en un ob&eto. uanta mayor distancia 3ay entre lamasa y el centro de rotación, mayor es el momento de inercia.
El momento de inercia se relaciona con las tensiones y de)ormacionesm/+imas producidas por los es)uer*os de 4e+ión en un elementoestructural, por lo cual este valor determina la resistencia m/+ima de unelemento estructural ba&o 4e+ión &unto con las propiedades de dic3omaterial.
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ara el caso del momento de inercia también depende de cómo estadistribuida la masa. Se encuentra que si la masa est/ muy concentradacerca del punto de giro 5o e&e de rotación6 encontramos que esta inerciaes menor, pero si est/ muy ale&ada del e&e es muc3o mayor.
Lo cierto es que el momento de inercia es un )actor importante aconsiderar en cuanto a la construcción, pues debemos tener concienciade como las vigas 5 por e&emplo6 se comportan en cuanto a la tendenciaa girar para tal distribución de masa . En general en los c/lculos esimportante encontrar los valores m/+imos y m'nimos del momento deinercia para tener un control de cómo poner y que viga debemos colocarde acuerdo a lo que se requiere.
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E7EML8#
Una varilla delgada de 1 m de longitud tiene una masa despreciable. Se colocan 5 masas de
1 kg cada una, situadas a 0.0, 0.25, 0.50, 0.75, y 1.0 m de uno de los extremos. Calcular el
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momento de inercia del sistema respecto de un ee perpendicular a la varilla !ue pasa a
trav"s de
• Un extremo
• #e la segunda masa
• #el centro de masa
$l momento de inercia respecto a un ee perpendicular a la
varilla y !ue pasa por la primera part%cula es
I A&1'02(1'0.252(1'0.52(1'0.752(1'12&1.)75 kgm2
$l momento de inercia respecto a un ee perpendicular a la
varilla y !ue pasa por la segunda part%cula es
I B&1'0.252(1'02(1'0.252(1'0.52(1'0.752&0.*+75 kgm2
$l momento de inercia respecto a un ee perpendicular a lavarilla y !ue pasa por la tercera part%cula centro de masas-
es
I C &1'0.52(1'0.252(1'02(1'0.252(1'0.52&0.25 kgm2
$n ve/ de calcular de orma directa los momentos de inercia, podemos calcularlos de ormaindirecta empleando el teorema de Steiner . Conocido I C podemos calcular I A e I B, sabiendo
las distancias entre los ees paralelos C&0.5 m y C&0.25 m.
3a 4rmula !ue tenemos !ue aplicar es
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I=I C +Md 2
• I C es el momento de inercia del sistema respecto de un ee !ue pasa por el centro de
masa
• I es el momento de inercia respecto de un ee paralelo al anterior
• M es la masa total del sistema
• d es la distancia entre los dos ees paralelos.
I A& I C (5'0.52&0.25(1.25&1.)75 kgm2.
I B& I C (5'0.252&0.25(0.+125&0.*+75 kgm2.