Momento angolare

momento angolare

In fisica, la quantità di moto è studiata come momento angolare. Questa quantità di movimento angolare viene applicata nel movimento rotatorio, che fa sì che la quantità di moto sia per il movimento traslatorio. Il momento angolare è una grandezza vettoriale che è principalmente caratterizzata dalla rotazione di una particella in modo puntuale o di un oggetto esteso attorno ad un asse passante per un punto.

In questo articolo ti diremo tutto ciò che devi sapere sul momento angolare della sua utilità in fisica.

Cos'è il momento angolare

trottola a momento angolare

Quando proviamo a calcolarlo di qualche oggetto che si trova il movimento attorno a un asse è sempre necessario specificare convenientemente l'asse di rotazione. Inizieremo a misurare con un punto materiale di massa m, il momento angolare è scritto dall'abbreviazione L. La quantità di moto lineare è pe la posizione della particella rispetto all'asse passante per un certo punto O è r.

Ecco come lo abbiamo calcolato nel modo seguente: L = rxp

Il reattore che risulta da un prodotto vettore è perpendicolare al piano formato dai vettori partecipanti. Ciò significa che la direzione è il senso che può essere trovato dalla regola della mano destra per il prodotto incrociato. Il momento angolare è misurato in unità di kg per metro quadrato / secondo. Questo è misurato secondo il sistema internazionale di unità e non ha nomi speciali.

Questa definizione di momento angolare ha più senso per i corpi che sono costituiti da molte particelle.

Quantità di movimento angolare

il pattinatore gira

Usiamo il momento angolare di una particella puntiforme per caratterizzare lo stato di rotazione di un punto o di un corpo che può essere trattato come tale. Ricorda che questo accade quando le dimensioni del corpo sono trascurabili rispetto alla traiettoria del suo movimento. In relazione ai vettori del momento angolare rispetto a un dato punto e al momento lineare di una particella puntiforme che si muove come la circonferenza è il momento angolare.

Nel caso di una particella che si muove lungo una circonferenza, l'angolo è di 90 gradi. Questo perché la velocità del momento angolare è sempre tangente alla circonferenza e quindi perpendicolare al raggio.

Quando parliamo di momento angolare parliamo anche di momento di inerzia. Questo non è altro che ciò che viene descritto quando un corpo rigido ha un'inerzia del proprio corpo contro la rotazione attorno a un certo asse. Questo momento di inerzia dipende non solo dalla massa del corpo, ma anche dalla distanza dal corpo stesso all'asse di rotazione. Questo si capisce più facilmente se si pensa che, per alcuni oggetti, è più facile ruotare rispetto ad altri sullo stesso asse. Ciò dipende dalla formazione e dalla struttura dell'oggetto stesso.

Per un sistema di particelle, il momento di inerzia è indicato dalla lettera I ed è calcolato dalla seguente formula:

io = ∑ ri2 mi

Qui abbiamo che il suo famigerato m è una piccola porzione di massa er è la distanza che il corpo ha rispetto all'asse di rotazione. Il corpo sarà completamente esteso e composto da numerose particelle, quindi il suo momento d'inerzia totale è la somma di tutti i prodotti tra massa e distanza. Dipende dalla geometria che hanno oggetto, la somma cambia e passa da integrale a differenziale. Il concetto di momento di inerzia è strettamente correlato al momento angolare di un oggetto o completamente esteso.

Momento angolare di un sistema di particelle

i gatti cadono in piedi

Considereremo un sistema di particelle composto da masse differenti e che ruotano seguendo una circonferenza contemporaneamente nel piano xy, ognuna ha una velocità lineare che è correlata alla velocità angolare. In questo modo si può calcolare il totale dell'impianto ed è dato dalla seguente somma:

L = ∑ ri2 mi

Un corpo esteso può essere diviso in fette ciascuna con un diverso momento angolare. Se l'asse di simmetria dell'oggetto in questione coincide con l'asse z non c'è problema. E questo perché ci sono punti che non sono nel piano xy, quindi le componenti che lo formano e che sono perpendicolari a quell'asse si annullano.

Vediamo ora quando varia. Normalmente, quando una forza netta agisce contro un corpo o una particella, lo slancio di questo particolare può cambiare. Di conseguenza, così sarà il momento angolare.

La conservazione avviene invece al variare del torsiometro esistente. Se quella coppia è zero, il momento angolare viene costantemente conservato. Questo risultato è comunque valido anche se il corpo non è completamente rigido.

Esempi di momento angolare

Tutto questo è stato un sacco di teoria e non può essere ben compreso senza esempi pratici. Vediamo esempi pratici di momento angolare. Nel primo abbiamo il pattinaggio artistico e altri sport in cui ci sono colpi di scena. Quando un pattinatore inizia a girare, allunga le braccia e poi ci stringe contro il nostro corpo per incrociare le gambe. Questo viene fatto per aumentare la velocità di rotazione. Ogni volta che il corpo oscilla costantemente, si contrae. Grazie a questa contrazione può aumentare la sua velocità di rotazione. Ciò è dovuto al fatto che il fatto di poter contrarre braccia e gambe riduce anche il momento d'inerzia. Poiché il momento angolare è conservato, la velocità angolare aumenta.

Un altro esempio è il motivo per cui i gatti cadono in piedi. Sebbene non abbia una quantità iniziale di movimento, si assicura di dire rapidamente sia le gambe che la coda per cambiare la sua inerzia di rotazione e per poter cadere dal piede. Mentre manovrano quella svolta, il loro momento angolare è zero poiché la loro rotazione non è continua.

Spero che con queste informazioni possiate saperne di più.


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