Vamos quebrar como a inércia rotacional muda quando você muda o tamanho de um objeto, mantendo sua massa constante.
inércia rotacional:a resistência à rotação *
Definição: A inércia rotacional, geralmente chamada de momento de inércia, é uma medida da resistência de um objeto a alterações em seu movimento rotacional. Quanto maior a inércia rotacional, mais difícil é iniciar ou interromper a rotação de um objeto ou alterar sua velocidade de rotação.
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Conceito de chave: A inércia rotacional depende da massa do objeto e da distribuição dessa massa em relação ao eixo de rotação. Isso significa como a massa é espalhada muito.
Como o tamanho afeta a inércia rotacional *
tamanho aumentado =aumento da inércia rotacional: Quando você aumenta o tamanho de um objeto, mantendo sua massa constante, está se espalhando essencialmente a massa mais longe do eixo de rotação. Isso leva a uma inércia rotacional mais alta.
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Pense assim: Imagine dois discos finos e planos de massa igual. Um disco é pequeno e o outro é maior. Para girar o disco menor, você precisa mover menos massa no geral, facilitando a giração. O disco maior requer mover mais massa para longe do centro, dificultando a gotada.
Por que isso acontece? *
torque e aceleração angular: A inércia rotacional está diretamente relacionada ao torque (a força que causa rotação) e aceleração angular (a taxa de mudança de velocidade de rotação).
* Torque =inércia rotacional x aceleração angular.
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mais distância =mais torque necessário: Quando a massa está mais longe do eixo de rotação, é necessário mais torque para produzir a mesma aceleração angular. É por isso que objetos maiores com a mesma massa têm maior inércia rotacional.
Exemplos: *
Uma esfera oca vs. uma esfera sólida: Uma esfera oca tem sua massa distribuída ainda mais do centro do que uma esfera sólida da mesma massa. Portanto, a esfera oca terá maior inércia rotacional.
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Uma haste longa e fina vs. uma haste curta e grossa: A haste longa e fina tem sua massa distribuída ainda mais do eixo de rotação quando girada em torno do centro. Ele terá uma inércia rotacional mais alta do que a haste curta e espessa.
em resumo Aumentar o tamanho de um objeto, mantendo sua constante de massa, aumentará sua inércia rotacional, pois você está espalhando a massa ainda mais do eixo de rotação, exigindo mais torque para alterar seu movimento de rotação.