En física s'estudia la quantitat de moviment com el moment angular. Aquesta quantitat de moviment angular s'aplica en el moviment de rotació, el que fa que el moment lineal és per al moviment de translació. El moment angular és una magnitud vectorial que es caracteritza principalment per la rotació d'una partícula de forma puntual o un objecte estès al voltant d'un eix que passa per un punt.
En aquest article anem a explicar-te tot el que has de saber sobre el moment angular de la seva utilitat en física.
Què és el moment angular
Quan intentem calcular d'algun objecte que està situat el moviment al voltant d'un eix sempre es necessita especificar l'eix de rotació convenientment. Anem a començar a mesurar amb un punt material de massa m, el moment angular s'escriu mitjançant la sigla L. El moment lineal és p i la posició de la partícula respecte a l'eix que passa per un determinat punt O és r.
És així com hem de es calcula de la següent manera: L = RXP
El reactor que resulta d'un producte vectorial és perpendicular a el plànol que es forma pels vectors participants. Això vol dir que la direcció el sentit que es pot arribar trobar a la regla de la mà dreta per al producte creu. El moment angular es mesura en unitats de kg per metre quadrat / segons. Això es mesura amb el sistema internacional d'unitats i no té cap nom especial.
Aquesta definició de el moment angular té més sentit per a aquells cossos que estan formats per moltes partícules.
Quantitat de moviment angular
El moment angular d'una partícula puntual el fem servir per caracteritzar l'estat de rotació d'un punt o d'un cos que es pugui tractar com a tal. Recorda que això succeeix quan les dimensions de el cos són menyspreables enfront de les de la trajectòria del seu moviment. En relació als vectors de el moment angular respecte a un punt donat i el moment lineal d'una partícula puntual que es mou com circumferència és la quantitat de moviment angular.
Per al cas d'una partícula que es desplaça descrivint una circumferència, l'angle és de 90 graus. Això és a causa que la velocitat de el moment angular sempre és tangent a la circumferència i per això és perpendicular a el radi.
Quan parlem de moment angular també ho fem de moment d'inèrcia. Això no és més que el que es descriu quan un cos rígid té una inèrcia del seu propi cos enfront de la rotació al voltant d'un cert eix. Aquest moment d'inèrcia depèn no només de la massa de el cos, sinó també de la distància que hi ha des del propi cos fins a l'eix de gir. Això es pot comprendre més fàcilment si pensem que, per a alguns objectes, és més fàcil rotar respecte a altres en un mateix eix. Això depèn de la formació i l'estructura que tingui el mateix objecte.
Aturen sistema de partícules el moment d'inèrcia es denota mitjançant la lletra I i es calcula mitjançant la fórmula següent:
I = Σ ri2 Δmi
Aquí tenim que el seu notori d'm és una petita porció de massa i r és la distància que té el cos respecte a l'eix de rotació. El cos estarà totalment estès i compost per nombroses partícules, d'aquí a que el seu moment d'inèrcia total sigui el sumatori de tots els productes entre la massa i la distància. Depèn de la geometria que tinguin objecte, la sumatòria canvia i passa d'una integral a una diferencial. El concepte de moment d'inèrcia està estretament relacionat amb el moment angular d'un objecte o totalment estès.
Moment angular d'un sistema de partícules
Anem a considerar un sistema de partícules que està compost per diferents masses i que està rotant seguint una circumferència alhora en el pla xy, cadascuna té una rapidesa lineal que està relacionada amb la rapidesa angular. D'aquesta manera, es pot calcular el total de sistema i ve donat per la sumatòria següent:
L = ω Σ ri2 Δmi
Un cos estès pot arribar a dividir-se en llesques cadascuna amb un moment angular diferent. Si l'eix de simetria de l'objecte en qüestió arriba a l'coincidir amb l'eix z no hi ha cap tipus de problema. I això és degut a que hi ha punts que no es troba en el pla xy, de manera que les components que el formen i que són perpendiculars a aquest eix es cancel·len.
Anem a veure ara quan varia. Normalment, quan una força neta arriba a actuar contra un cos o una partícula, el moment lineal d'aquesta particular pot arribar a canviar. En conseqüència d'això, també ho farà el moment angular.
D'altra banda, la conservació es dóna quan varia existint moment de torsió metro. Si aquest moment de torsió és zero, el moment angular es conserva de forma constant. Aquest resultat segueix sent vàlid i tot en el cas que el cos no sigui completament rígid.
Exemples de moment angular
Tot això ha estat molta teoria i no es pot entendre bé sense exemples pràctics. Anem a veure exemples pràctics de el moment angular. En el primer tenim el patinatge artístic i altres esports on hi girs. Quan una patinadora comença gira estén els seus braços i després ens encongeix contra cos per creuar les cames. Això ho fa per augmentar la velocitat de gir. Sempre que el cos oscil·li de manera constant, es contreu. Gràcies a aquesta contracció pugui augmentar la seva velocitat de rotació. Això es deu al fet que el fet de poder contraure els braços i les cames fa que el moment d'inèrcia sigui també disminuït. Com el moment angular es conserva, la velocitat angular augmenta.
Un altre exemple és per què els gats cauen dempeus. Encara que no tingui una quantitat de moviment inicial, s'assegura dir a ràpidament tant les potes com la cua per poder canviar la seva inèrcia de rotació i poder caure de el peu. Mentre maniobren aquest gir, el seu moment angular és nul ja que la seva rotació no és contínua.
Espero que amb aquesta informació pugui conèixer més sobre això.