Na física, o momento é estudado como o momento angular. Esta quantidade de movimento angular é aplicada no movimento de rotação, o que faz com que o momento seja para o movimento de translação. O momento angular é uma grandeza vetorial que se caracteriza principalmente pela rotação de uma partícula em um ponto ou um objeto estendido em torno de um eixo que passa por um ponto.
Neste artigo, vamos contar tudo o que você precisa saber sobre o momento angular de sua utilidade na física.
O que é momento angular
Quando tentamos calculá-lo de algum objeto que está localizado no movimento em torno de um eixo, é sempre necessário especificar o eixo de rotação convenientemente. Vamos começar a medir com um ponto material de massa m, o momento angular é escrito pela abreviatura L. O momento linear é p e a posição da partícula em relação ao eixo que passa por um determinado ponto O é r.
É assim que o calculamos da seguinte maneira: L = rxp
O reator que resulta de um produto vetorial é perpendicular ao plano formado pelos vetores participantes. Isso significa que a direção é o sentido que pode ser encontrado pela regra da mão direita para o produto vetorial. O momento angular é medido em unidades de kg por metro quadrado / segundo. Isso é medido de acordo com o sistema internacional de unidades e não tem nome especial.
Essa definição de momento angular faz mais sentido para corpos compostos de muitas partículas.
Quantidade de movimento angular
Usamos o momento angular de uma partícula pontual para caracterizar o estado de rotação de um ponto ou corpo que pode ser tratado como tal. Lembre-se de que isso acontece quando as dimensões do corpo são insignificantes em relação à trajetória de seu movimento. Em relação aos vetores do momento angular em relação a um determinado ponto e o momento linear de uma partícula pontual que se move porque a circunferência é o momento angular.
Para o caso de uma partícula que se move em uma circunferência, o ângulo é de 90 graus. Isso ocorre porque a velocidade do momento angular é sempre tangente à circunferência e, portanto, perpendicular ao raio.
Quando falamos de momento angular, falamos também de momento de inércia. Isso nada mais é do que o que é descrito quando um corpo rígido tem uma inércia de seu próprio corpo contra a rotação em torno de um determinado eixo. Este momento de inércia depende não apenas da massa do corpo, mas também da distância do próprio corpo ao eixo de rotação. Isso pode ser mais facilmente compreendido se pensarmos que, para alguns objetos, é mais fácil girar em relação a outros no mesmo eixo. Isso depende da formação e da estrutura do próprio objeto.
Para sistemas de partículas, o momento de inércia é denotado pela letra I e é calculado pela seguinte fórmula:
I = ∑ri2 Δmi
Aqui temos que seu notório de m é uma pequena porção de massa er é a distância que o corpo tem do eixo de rotação. O corpo estará totalmente estendido e composto de numerosas partículas, portanto, seu momento de inércia total é a soma de todos os produtos entre a massa e a distância. Depende da geometria que eles têm objeto, a soma muda e vai de uma integral para uma diferencial. O conceito de momento de inércia está intimamente relacionado ao momento angular de um objeto ou totalmente estendido.
Momento angular de um sistema de partículas
Vamos considerar um sistema de partículas que é composto por diferentes massas e que está girando seguindo uma circunferência ao mesmo tempo no plano xy, cada uma com uma velocidade linear que está relacionada à velocidade angular. Desta forma, o total do sistema pode ser calculado e é dado pela seguinte soma:
L = ω ∑ri2 Δmi
Um corpo estendido pode ser dividido em fatias, cada uma com um momento angular diferente. Se o eixo de simetria do objeto em questão coincidir com o eixo z, não há problema. E isso porque há pontos que não estão no plano xy, então os componentes que o formam e que são perpendiculares ao referido eixo se cancelam.
Vamos ver agora quando isso varia. Normalmente, quando uma força resultante passa a agir contra um corpo ou uma partícula, a dinâmica deste particular pode mudar. Conseqüentemente, o mesmo acontecerá com o momento angular.
Por outro lado, a conservação ocorre quando varia, torquímetro existente. Se esse torque for zero, o momento angular é constantemente conservado. Este resultado ainda é válido mesmo que o corpo não seja completamente rígido.
Exemplos de momento angular
Tudo isso tem sido muita teoria e não pode ser bem compreendido sem exemplos práticos. Vamos ver exemplos práticos de momento angular. No primeiro temos patinação artística e outros esportes onde há curvas. Quando uma patinadora começa a girar, ela estende os braços e nos encolhe contra nossos corpos para cruzar as pernas. Isso é feito para aumentar a velocidade de rotação. Sempre que o corpo oscila constantemente, ele se contrai. Graças a essa contração, pode aumentar sua velocidade de rotação. Isso porque o fato de poder contrair braços e pernas faz com que o momento de inércia também diminua. Visto que o momento angular é conservado, a velocidade angular aumenta.
Outro exemplo é por que os gatos caem de pé. Embora não tenha uma quantidade inicial de movimento, certifique-se de dizer rapidamente as duas pernas e a cauda para mudar sua inércia de rotação e poder cair do pé. Enquanto eles manobram nessa curva, seu momento angular é zero, pois sua rotação não é contínua.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre o assunto.