Zimmerman Ray
06/08/2024 · Elementary School

Exercise 2: 1. Obtain the moment of inertia tensor of a thin uniform ring of radius R , and mass M, with the origin of the coordinate system placed at the center of the ring, and the ring lying in the xy plane. 2. Obtain the moment of inertia tensor of a uniform hollow sphere of radius R , and mass M , with the origin of the coordinate system placed at the center of the sphere. Note that this problem can be done by dividing the sphere into a large number of infinitesimally thin rings.

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The moment of inertia tensor for a thin uniform ring is: \[ I_{\text{ring}} = \begin{pmatrix} \frac{1}{2} M R^2 & 0 & 0 \\ 0 & \frac{1}{2} M R^2 & 0 \\ 0 & 0 & M R^2 \end{pmatrix} \] The moment of inertia tensor for a uniform hollow sphere is: \[ I_{\text{sphere}} = \begin{pmatrix} \frac{2}{5} M R^2 & 0 & 0 \\ 0 & \frac{2}{5} M R^2 & 0 \\ 0 & 0 & \frac{2}{5} M R^2 \end{pmatrix} \]

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