En physique, l'élan est étudié comme le moment cinétique. Cette quantité de mouvement angulaire est appliquée au mouvement de rotation, ce qui fait que l'élan est destiné au mouvement de translation. Le moment cinétique est une grandeur vectorielle qui se caractérise principalement par la rotation d'une particule de manière ponctuelle ou d'un objet étendu autour d'un axe passant par un point.
Dans cet article, nous allons vous dire tout ce que vous devez savoir sur le moment cinétique de son utilité en physique.
Qu'est-ce que le moment cinétique
Lorsque nous essayons de le calculer d'un objet qui se trouve le mouvement autour d'un axe, il est toujours nécessaire de spécifier l'axe de rotation de manière pratique. Nous allons commencer à mesurer avec un point matériel de masse m, le moment cinétique est écrit par l'abréviation L. Le moment linéaire est p et la position de la particule par rapport à l'axe qui passe par un certain point O est r.
Voici comment nous l'avons calculé de la manière suivante: L = rxp
Le réacteur qui résulte d'un produit vectoriel est perpendiculaire au plan formé par les vecteurs participants. Cela signifie que la direction est le sens qui peut être trouvé par la règle de droite pour le produit croisé. Le moment cinétique est mesuré en unités de kg par mètre carré / seconde. Ceci est mesuré selon le système international d'unités et n'a pas de noms spéciaux.
Cette définition du moment cinétique est la plus logique pour les corps constitués de nombreuses particules.
Quantité de mouvement angulaire
Nous utilisons le moment cinétique d'une particule ponctuelle pour caractériser l'état de rotation d'un point ou d'un corps qui peut être traité comme tel. Rappelez-vous que cela se produit lorsque les dimensions du corps sont négligeables par rapport à la trajectoire de son mouvement. En relation avec les vecteurs du moment cinétique par rapport à un point donné et le moment linéaire d'une particule ponctuelle qui se déplace car la circonférence est le moment cinétique.
Dans le cas d'une particule qui se déplace sur une circonférence, l'angle est de 90 degrés. En effet, la vitesse du moment cinétique est toujours tangente à la circonférence et donc perpendiculaire au rayon.
Lorsque nous parlons de moment cinétique, nous parlons également du moment d'inertie. Ce n'est rien de plus que ce qui est décrit lorsque un corps rigide a une inertie de son propre corps contre la rotation autour d'un certain axe. Ce moment d'inertie dépend non seulement de la masse du corps, mais aussi de la distance du corps lui-même à l'axe de rotation. Cela peut être plus facilement compris si l'on pense que, pour certains objets, il est plus facile de tourner par rapport à d'autres sur le même axe. Cela dépend de la formation et de la structure de l'objet lui-même.
Pour les systèmes de particules, le moment d'inertie est désigné par la lettre I et est calculé par la formule suivante:
je = ∑ri2 je suisi
Ici, nous avons que son notoire de m est une petite partie de la masse et r est la distance que le corps a par rapport à l'axe de rotation. Le corps sera entièrement étendu et composé de nombreuses particules, donc son moment d'inertie total est la somme de tous les produits entre la masse et la distance. Cela dépend de la géométrie qu'ils ont, la sommation change et passe d'une intégrale à une différentielle. Le concept de moment d'inertie est étroitement lié au moment cinétique d'un objet ou complètement étendu.
Moment angulaire d'un système de particules
Nous allons considérer un système de particules qui est composé de différentes masses et qui tourne suivant une circonférence à la fois dans le plan xy, chacune a une vitesse linéaire qui est liée à la vitesse angulaire. De cette manière, le total du système peut être calculé et est donné par la somme suivante:
L = ∑ ri2 je suisi
Un corps allongé il peut être divisé en tranches, chacune avec un moment angulaire différent. Si l'axe de symétrie de l'objet en question coïncide avec l'axe z, il n'y a pas de problème. Et cela est dû au fait qu'il y a des points qui ne sont pas dans le plan xy, donc les composants qui le forment et qui sont perpendiculaires audit axe s'annulent.
Voyons maintenant quand cela varie. Normalement, lorsqu'une force nette vient agir contre un corps ou une particule, l'élan de ce particulier peut changer. En conséquence, il en sera de même pour le moment cinétique.
Par contre, la conservation se produit quand on fait varier le couple mètre existant. Si ce couple est nul, le moment cinétique est constamment conservé. Ce résultat est toujours valable même dans le cas où le corps n'est pas complètement rigide.
Exemples de moment cinétique
Tout cela a été beaucoup de théorie et ne peut être bien compris sans exemples pratiques. Voyons des exemples pratiques de moment cinétique. Dans le premier, nous avons le patinage artistique et d'autres sports où il y a des virages. Quand une patineuse commence à tourner, elle étend ses bras puis nous rétrécit contre notre corps pour croiser ses jambes. Ceci est fait pour augmenter la vitesse de rotation. Chaque fois que le corps oscille constamment, il se contracte. Grâce à cette contraction, il peut augmenter sa vitesse de rotation. Cela est dû au fait que le fait de pouvoir contracter les bras et les jambes réduit également le moment d'inertie. Puisque le moment cinétique est conservé, la vitesse angulaire augmente.
Un autre exemple est la raison pour laquelle les chats atterrissent sur leurs pieds. Bien qu'il n'ait pas une quantité initiale de mouvement, il s'assure de dire rapidement à la fois les jambes et la queue afin de changer son inertie de rotation et de pouvoir tomber du pied. Pendant qu'ils manœuvrent ce tour, leur moment cinétique est nul car leur rotation n'est pas continue.
J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en savoir plus.