În fizică, impulsul este studiat ca fiind impuls unghiular. Această cantitate de mișcare unghiulară este aplicată în mișcare de rotație, ceea ce face ca impulsul să fie pentru mișcarea de translație. Momentul unghiular este o mărime vectorială care se caracterizează în principal prin rotația unei particule într-un mod punctual sau a unui obiect extins în jurul unei axe care trece printr-un punct.
În acest articol vă vom spune tot ce trebuie să știți despre impulsul unghiular al utilității sale în fizică.
Ce este impulsul unghiular
Când încercăm să-l calculăm pentru un obiect care este situat mișcarea în jurul unei axe, este întotdeauna necesar să specificăm axa de rotație în mod convenabil. Vom începe să măsurăm cu un punct material de masă m, momentul unghiular este scris prin abrevierea L. Momentul liniar este p și poziția particulei față de axa care trece printr-un anumit punct O este r.
Acesta este modul în care îl calculăm în felul următor: L = rxp
Reactorul care rezultă dintr-un produs vector este perpendicular pe planul format din vectorii participanți. Aceasta înseamnă că direcția sensul care poate fi găsit de regula mâinii drepte pentru produsul încrucișat. Momentul unghiular este măsurat în unități de kg pe metru pătrat / secundă. Aceasta se măsoară în funcție de sistemul internațional de unități și nu are nume speciale.
Această definiție a impulsului unghiular are cel mai mult sens pentru corpurile care sunt formate din multe particule.
Cantitatea de mișcare unghiulară
Folosim impulsul unghiular al unei particule punctuale pentru a caracteriza starea de rotație a unui punct sau a unui corp care poate fi tratat ca atare. Amintiți-vă că acest lucru se întâmplă atunci când dimensiunile corpului sunt neglijabile în comparație cu traiectoria mișcării sale. În raport cu vectorii momentului unghiular în raport cu un punct dat și cu impulsul liniar al unei particule punctuale care se mișcă pe măsură ce circumferința este impulsul unghiular.
Pentru cazul unei particule care se mișcă într-o circumferință, unghiul este de 90 de grade. Acest lucru se datorează faptului că viteza momentului unghiular este întotdeauna tangentă la circumferință și, prin urmare, perpendiculară pe rază.
Când vorbim de impuls unghiular vorbim și de momentul de inerție. Acest lucru nu este altceva decât ceea ce este descris când un corp rigid are o inerție a propriului corp împotriva rotației în jurul unei anumite axe. Acest moment de inerție depinde nu numai de masa corpului, ci și de distanța de la corp însuși la axa de rotație. Acest lucru poate fi mai ușor de înțeles dacă ne gândim că, pentru unele obiecte, este mai ușor să se rotească față de altele pe aceeași axă. Acest lucru depinde de formarea și structura obiectului în sine.
Pentru sistemele de particule, momentul de inerție este notat cu litera I și se calculează cu următoarea formulă:
I = ∑ri2 Δmi
Aici avem faptul că notorul său m este o mică porțiune de masă și r este distanța pe care o are corpul de axa de rotație. Corpul va fi complet extins și compus din numeroase particule, de aceea momentul său total de inerție este suma tuturor produselor dintre masă și distanță. Depinde de geometria pe care o au, însumarea se schimbă și trece de la integral la diferențial. Conceptul de moment de inerție este strâns legat de impulsul unghiular al unui obiect sau complet extins.
Momentul unghiular al unui sistem de particule
Vom lua în considerare un sistem de particule care este compus din mase diferite și care se rotește după o circumferință în același timp în planul xy, fiecare având o viteză liniară care este legată de viteza unghiulară. În acest fel, totalul sistemului poate fi calculat și este dat de următoarea sumă:
L = ω ∑ri2 Δmi
Un corp extins poate fi împărțit în felii fiecare cu un moment unghiular diferit. Dacă axa de simetrie a obiectului în cauză coincide cu axa z nu există nicio problemă. Și asta pentru că există puncte care nu se află în planul xy, astfel încât componentele care îl formează și care sunt perpendiculare pe acea axă se anulează.
Să vedem acum când variază. În mod normal, când o forță netă vine să acționeze împotriva unui corp sau a unei particule, impulsul acestui particular se poate schimba. În consecință, la fel va fi și impulsul unghiular.
Pe de altă parte, conservarea are loc atunci când variază contorul de cuplu existent. Dacă acest cuplu este zero, impulsul unghiular este constant conservat. Acest rezultat este încă valabil chiar și în cazul în care corpul nu este complet rigid.
Exemple de impuls unghiular
Toate acestea au fost o mulțime de teorii și nu pot fi bine înțelese fără exemple practice. Să vedem exemple practice de impuls unghiular. În primul avem patinaj artistic și alte sporturi unde sunt viraje. Când un patinator începe să se întoarcă, ea întinde brațele și apoi ne strânge de corpul nostru pentru a-și încrucișa picioarele. Acest lucru se face pentru a crește viteza de virare. Ori de câte ori corpul oscilează constant, acesta se contractă. Datorită acestei contracții, poate crește viteza de rotație. Acest lucru se datorează faptului că posibilitatea de a contracta brațele și picioarele reduce și momentul de inerție. Deoarece impulsul unghiular este conservat, viteza unghiulară crește.
Un alt exemplu este motivul pentru care pisicile aterizează pe picioare. Deși nu are o cantitate inițială de mișcare, se asigură că spune rapid atât picioarele, cât și coada, pentru a-și schimba inerția de rotație și pentru a putea cădea de pe picior. În timp ce manevrează acea rotație, impulsul lor unghiular este zero, deoarece rotația lor nu este continuă.
Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre aceasta.