Ejemplo 7.6

Para la sesión mostrada en la figura se han calculado los valores de los momentos de inercia con respecto a los ejes “x” y “y”. Se sabe que dichas cantidades son iguales a

Determine: a) la orientación de los ejes principales de la sección con respecto a O y b) los valores de los momentos principales de inercia de la sección con respecto a O.

  SOLUCIÓN  

Primero se calcula el producto de inercia con respecto a los ejes “x” y “y”. El área se divide en tres rectángulos como se muestra en la figura. Se observa que para cada uno de los rectángulos, el producto de inercia'  con respecto a los ejes centroidales paralelos a los ejes “x” y “y” es igual a cero. Con el uso del teorema de los ejes paralelos  , se encuentra que, para cada uno de los rectángulos, Ixy  se reduce a .

Rectángulo

Área, pulg2

  , pulg

 , pulg

, pulg4

I

1.5

-1.25

+1.75

-3,28

II

1.5

0

0

0

III

1.5

+1.25

-1.75

-3.28

 

 

 

 

 

 

a) Ejes principales. Cómo se conoce la magnitud de IxIy e Ixy  utilizamos la siguiente ecuación para determinar los valores de θm:

 

 

b) Momentos principales de inercia. Con la siguiente ecuación, obtenemos:

Se puede observar que los elementos del área de la sección están distribuidos más cerca del eje b que del eje a; se concluye que e