Het traagheidsmoment van twee hemellichamen
Bereken het traagheidsmoment van twee hemellichamen die in een perfect circulaire baan om elkaar heen draaien.

De Zon en de Aarde bewegen nagenoeg circulair om elkaar heen
(Credits: NASA voor de foto’s van de hemellichamen)
Twee hemellichamen draaien om elkaar heen, om precies te zijn: ze draaien allebei om hun gemeenschappelijke
zwaartepunt.
Wanneer het ene hemellichaam een massa m
1 heeft en het andere hemellichaam een massa m
2,
terwijl de afstand tussen de zwaartepunten van de hemellichamen r is, dan bevindt m
1 zich op deze
afstand van het zwaartepunt:
En m
2 bevindt zich op deze afstand van het zwaartepunt:
Ik leg mijn oorsprong in het gemeenschappelijke zwaartepunt.
De wiskundige definitie van het
traagheidsmoment is:
Of in woorden: van een bepaald systeem met massa m moet ieder infinitesimale deelstukje dm vermenigvuldigd
worden met het
kwadraat
van de
loodrechte afstand tot de rotatie-as en vervolgens opgeteld worden voor alle deelstukjes dm.
Dat is in dit geval simpel, want het systeem bestaat uit slechts twee elementen in een circulaire baan.
Vergelijking (3) gaat daarom over in:
Ik vul de vergelijkingen (1) en (2) in:
Ik breng de
gereduceerde massa
in herinnering:
Waarmee vergelijking (5), het traagheidsmoment, tenslotte wordt: