Obliczenie momentu bezwładności jednorodnego walca względem osi
symetrii
widok z boku
widok z góry
z definicji momentu bezwładności dla ciała o ciągłym rozkładzie masy
∫
=
m
w
dm
r
I
2
0
(1)
(indeks „0” oznacza moment bezwładności względem osi przechodzącej przez środek masy)
jako element dm wybieramy powłokę cylindryczną o promieniu wewnętrznym r i grubości
dr
→
0
dV
dm
ρ
=
dr
r
h
r
dr
dr
r
r
h
h
r
h
dr
r
V
V
dV
r
dr
r
π
π
π
π
2
)
2
(
)
(
2
2
2
2
2
=
−
+
+
=
−
+
=
−
=
+
dr
r
h
dm
π
ρ 2
⋅
=
(2)
dm zostało wyrażone w funkcji r i dr; zmiana zmiennej całkowania pociąga za sobą
konieczność zmiany granic całkowania
∫
∫
→
R
m
dr
dm
0
K
K
podstawiamy (2) do (1):
...
dr
r
h
r
dm
r
I
R
m
w
=
⋅
=
=
∫
∫
ρ
π
2
0
2
2
0
wielkości stałe wyciągamy przed znak całki
4
4
0
4
0
3
2
1
4
2
4
2
2
R
h
R
h
r
h
dr
r
h
...
R
R
ρ
π
ρ
π
ρ
π
ρ
π
=
=
=
=
∫
masa całkowita walca
h
R
V
m
2
π
ρ
ρ
⋅
=
=
stąd moment bezwładności
2
2
2
0
2
1
2
1
R
m
R
h
R
I
w
=
⋅
=
π
ρ
= m