El momento de inercia se define como el total de las masas de todas las partículas del cuerpo multiplicado por el cuadrado de sus respectivas distancias perpendiculares al eje de rotación.
El área de la sección transversal a cada lado del eje plástico neutro es múltiplo de la distancia entre los centroides locales de las dos áreas y se denomina módulo de sección plástica.
Puntos clave
- El módulo plástico mide la capacidad de un material para resistir la deformación plástica antes de fallar.
- El momento de inercia evalúa la resistencia de un objeto al movimiento de rotación en función de su masa y forma.
- Ambas propiedades son cruciales para comprender el comportamiento estructural y diseñar sistemas de ingeniería robustos.
Módulo plástico vs momento de inercia
El módulo plástico es una medida de la capacidad de un elemento estructural para resistir la flexión después de haber alcanzado su límite elástico y ha sufrido deformación plástica. El momento de inercia es una medida de qué tan lejos está el material en un miembro del eje neutral que no tiene deformación durante la flexión.
El módulo plástico es un cruceen corte propiedad, no una propiedad material, pero un momento de inercia no es una propiedad porque se refiere a la fuerza requerida para cambiar las velocidades.
El módulo de sección plástica se basa en la suposición de que cede todo el segmento.
El momento de inercia es un concepto de física que describe el movimiento de un sistema de partículas y un cuerpo rígido, mientras que el módulo plástico es un concepto de ingeniería estructural.
Tanto el módulo plástico como el momento de inercia requieren la presencia de un objeto o material. El módulo plástico se relaciona con el punto de deformación, mientras que el momento de inercia se relaciona con la velocidad de un elemento determinado.
Tabla de comparación
| Parámetros de comparación | Plástico Módulo | Momento de inercia |
|---|---|---|
| Calificación | Dada por 'Z' | dado por 'yo' |
| Fórmula | Zp = ACyC + ATyT | yo = m × r^2 |
| Unidad SI | mm ^ 3 | kg·m^2 |
| Clasificación | Es un tipo de módulo de sección. | Se clasifica en un bajo alto momento de inercia. |
| Usos para calcular | El momento plástico o la capacidad total de una sección transversal | energía cinética de rotación y momento angular |
| Dependencia | la ubicación del eje neutro de plástico | forma y tamaño del cuerpo, posición y orientación del eje de rotación |
¿Qué es el módulo plástico?
Primero, infórmenos sobre el término módulo de sección, es un término geométrico para una sección transversal determinada que ayuda a planificar miembros o vigas a flexión.
El módulo de sección elástico y plástico son las dos variantes del módulo de sección. La colocación del eje neutro plástico actúa sobre el módulo plástico.
El PNA es un bloque que divide la sección transversal para que la fuerza de tensión producida por el área arriostrada coincida con las fuerzas de compresión producidas por la ubicación comprimida.
Por lo tanto, el área que rodea por encima de la superficie y por debajo del PNA será la misma para ubicaciones con un límite elástico constante, pero esto no es una preocupación para las secciones compuestas.
Se emplea para materiales que han sido aprobados para la fluencia elástica y donde se supone que el comportamiento plástico es un límite a largo plazo.
Para reducir las deformaciones irreversibles, se sigue un plan máximo para mantenerse por debajo del límite plástico, diferenciando repetidamente la capacidad plástica para impulsar fuerzas o tensiones.
El módulo plástico ayuda a determinar el momento de una sección plástica transversal (Mp) o la capacidad total Mp = FyZ. Es la relación entre los dos términos, que está determinada por el límite elástico del material (Fy) por Mp = Fy.
El módulo plástico y el módulo elástico están correlacionados por un factor de forma, representado por k, que se utiliza para mostrar la capacidad por encima del límite elástico del material.
¿Qué es un momento de inercia?
La propiedad de la inercia es la resistencia de un cuerpo a cambiar en su estado de reposo o movimiento.
Así, el momento de inercia se conoce como la cantidad dada por un cuerpo que se opone a la aceleración angular, que es la masa total de cada partícula multiplicada por el cuadrado de su distancia al eje de rotación.
El momento de inercia es una cantidad escalar. El momento de inercia está determinado por la posición y dirección del eje de rotación, la forma y el tamaño del cuerpo y la distribución de la masa del cuerpo alrededor del eje de revolución.
El momento de inercia (I) es también la relación entre el momento angular neto (L) de un sistema y su velocidad angular (ω) alrededor de un eje principal, es decir, I = L/ω
En palabras simples, es una capacidad que determina la cantidad de torque necesaria para una aceleración angular definida en un eje de rotación.
La masa angular o inercia rotacional es otro nombre para el momento de inercia. La unidad SI del momento de inercia es kgm2. El momento de inercia se puede expresar como: I = Σ miri2.
El momento de inercia es un tema importante que aparece en casi todas las situaciones físicas, mientras que el momento angular normalmente se calcula utilizando el momento de inercia.
Diferencia principal entre el módulo plástico y el momento de inercia.
- El módulo plástico viene dado por 'Z' y el momento de inercia por 'I' respectivamente.
- La fórmula del módulo plástico es Zp = ACyC + ATyT y el momento de inercia I = m × r^2.
- La unidad SI de módulo plástico y momento de inercia es mm ^ 3 y kgm ^ 2 respectivamente.
- Los módulos de sección plástica y elástica son tipos de módulo de sección, mientras que el momento de inercia bajo y alto son dos tipos de momento de inercia.
- El momento plástico de una sección transversal se determina a través del módulo plástico, por otro lado, un momento de inercia se usa para calcular la energía cinética rotacional y el momento angular.
- La ubicación del PNA determina el módulo plástico, y el momento de inercia está determinado por la forma y el tamaño del cuerpo, así como por la posición y La orientación del eje de giro.
Última actualización: 11 de junio de 2023
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Piyush Yadav ha pasado los últimos 25 años trabajando como físico en la comunidad local. Es un físico apasionado por hacer que la ciencia sea más accesible para nuestros lectores. Tiene una licenciatura en Ciencias Naturales y un Diploma de Postgrado en Ciencias Ambientales. Puedes leer más sobre él en su página de biografía.
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