Consideriamo
ora un disco omogeneo di massa M, raggio r e spessore trascurabile. Il suo
baricentro coincide con il centro del disco.
Vogliamo
dimostrare che il momento d’inerzia rispetto ad un asse baricentrale
perpendicolare al piano del disco è
(8)
Per
dimostrare la formula (8) pensiamo al disco come
costituito da tanti anelli sottili concentrici aventi il centro coincidente con il centro del disco ed
indichiamo con s
la densità superficiale del disco definita da
(8.1)
Il
generico anello avrà raggio x, con 0£x£ r; indichiamo con dx
la larghezza della striscia
dell'anello. Con detti simboli l’area
ricoperta dalla superficie dell’anello è
ds=2pxdx
(8.2)
alla
quale corrisponde la massa
.
(8.3)
In
virtù della formula per il momento
d’inerzia di
un anello omogeneo ideale rispetto ad un asse baricentrale
perpendicolare al piano dell'anello, il momento d'inerzia di questo
anello, che
indichiamo con dI , è
(8.4)
Possiamo
determinare il momento d’inerzia dell’intero disco eseguendo la somma
dei contributi dI
dei
singoli anelli. Operativamente si deve calcolare l’integrale definito
che segue:
Tenendo
ora conto che per la (8.1) si ha M=spr2 segue
C.V.D.