Calculadora de centroide (formas compostas e polígonos)

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Resultado

Área A4737
x̄61,9
ȳ35,08
Ix (em relação ao centroide)5251529
Iy (em relação ao centroide)3131049
ParteAxyA·xA·y
retângulo 120 × 202400601014400024000
retângulo 20 × 10020006070120000140000
triângulo45080303600013500
furo: círculo r = 6−113,160100−6786−11310

Use a mesma unidade de comprimento em todos os valores; a área fica nessa unidade ao quadrado.

Encontre o centroide de uma área composta. Descreva-a como retângulos, triângulos, círculos e semicírculos, com furos subtraídos, ou digite os vértices de um polígono. A calculadora fornece a área total, as coordenadas do centroide x̄ e ȳ e os momentos de inércia de área em relação aos eixos centroidais, com uma tabela de cada parte.

Solução passo a passo

Área e centroide de cada parte

retângulo 120 × 20: A = 2400, x = 60, y = 10
retângulo 20 × 100: A = 2000, x = 60, y = 70
triângulo: A = 450, x = 80, y = 30
furo: círculo r = 6: A = −113,1, x = 60, y = 100
Os furos contam como áreas negativas. O centroide de um triângulo é a média dos seus vértices; o de um semicírculo fica a 4r/(3π) do lado reto.

Centroide da forma inteira

A = ΣA = 4737
x̄ = ΣA·x/ΣA = 293214/4737 = 61,9
ȳ = ΣA·y/ΣA = 166190/4737 = 35,08

Momentos de inércia de área em relação ao centroide (teorema dos eixos paralelos)

Ix = Σ(I0 + A·(y − ȳ)²) = 5251529
Iy = Σ(I0 + A·(x − x̄)²) = 3131049

Fórmulas principais

Centroide
ȳ = ΣAiyi/ΣAi
Retângulo
I = bh³/12
Teorema dos eixos paralelos
I = Ic + A·d²
Seção composta
I = Σ(Ic,i + Aidi²)

Como encontrar o centroide de uma forma composta

  1. Divida a forma em partes simples cuja área e cujo centroide você conhece, e trate os furos como áreas negativas.
  2. Retângulo: centroide no meio. Triângulo: a média dos três vértices. Semicírculo: 4r/(3π) a partir do lado reto.
  3. Multiplique cada área pelas coordenadas do seu centroide e some: ΣA·x e ΣA·y.
  4. Divida pela área total: x̄ = ΣA·x/ΣA e ȳ = ΣA·y/ΣA.
  5. Para um polígono, use as fórmulas do cadarço com os vértices em ordem.

Perguntas e respostas

Como digito as partes?

Uma parte por entrada, separadas por ponto e vírgula: rect x y largura altura (com x, y o vértice inferior esquerdo), tri x1 y1 x2 y2 x3 y3, circle xc yc r, semicircle xc yc r (lado reto para baixo, sobre a reta y = yc). Coloque hole na frente de uma parte para subtraí-la.

O centroide pode ficar fora da forma?

Pode. Em uma forma em L, um anel ou uma forma em C, o centroide costuma estar no espaço vazio.

Os pontos do polígono precisam seguir uma direção específica?

Não, tanto o sentido horário quanto o anti-horário funcionam. Eles devem percorrer o contorno em ordem, e as arestas não podem se cruzar.

Por que um furo conta como área negativa?

A forma com furo é a forma cheia menos o furo, então tanto a sua área quanto o seu momento estático são os valores da forma cheia menos os do furo.

Pratique você mesmo

Pratique Centroide e momento de inércia

Uma calculadora dá a resposta. Na prova você precisa do método: pratique-o com exercícios novos, dicas e soluções resolvidas.

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