Pourquoi un anneau a-t-il un moment d'inertie plus élevé qu'un disque solide de masse et de rayon extérieur égaux ?

Northwestern University explique qu'un anneau a un moment d'inertie plus élevé qu'un disque solide de même masse et de même rayon extérieur car il a moins de masse en son centre. Selon les principes d'inertie, les corps qui ont plus de masse au centre ont des niveaux de moment d'inertie plus faibles, qui sont directement liés à la vitesse à laquelle un objet peut tourner.

Si un disque en bois et un anneau métallique de même rayon et de même masse sont tournés vers le bas d'un plan incliné, chacun enregistrera une accélération distincte. Si les deux objets reçoivent une poussée égale, l'anneau métallique tournera plus longtemps que le disque, car il a un plus grand moment d'inertie. Néanmoins, si les deux objets sont roulés du même point et en même temps sur un plan incliné, le moindre moment d'inertie du disque en bois le fera atteindre le fond en premier.

La connaissance des moments d'inertie des planètes a permis de comprendre leur répartition de masse. La compréhension de ces principes est également essentielle dans la conception des satellites. La modification de la distribution de la masse affecte l'emplacement de l'axe de rotation, ce qui modifie à son tour le moment d'inertie.