¿Qué es la conservación del momento angular?
La conservación del momento angular es un concepto fundamental en la física, junto con la conservación de la energía y la conservación del momento lineal. Establece que el momento angular total de un sistema debe permanecer igual, lo que significa que se conserva. El momento angular es una propiedad vectorial, lo que significa que está definido por una magnitud y una dirección, por lo que la conservación del momento angular también involucra vectores.
La conservación del momento angular se aplica a los sistemas donde el par total aplicado es 0. El par es la fuerza de rotación, como un giro. Para determinar si se aplica la conservación del momento angular, se suma la suma de los momentos angulares en el sistema antes y después de un cambio. Si el momento angular después del cambio menos eso antes del cambio es igual a 0, se conserva el momento angular.
El momento angular, a menudo representado por la letra L en las ecuaciones, es una propiedad del momento de inercia y la velocidad angular de un objeto. El momento de inercia, generalmente representado por la letra I, es una medida de la resistencia de un objeto a los cambios en la rotación. Es una función de la masa y la forma del objeto. Las unidades de un momento de inercia son masas por área, pero la fórmula exacta para el momento de inercia depende de la forma del objeto. Los libros de texto de física e ingeniería a menudo incluyen una tabla con fórmulas para el momento de inercia de formas de objetos comunes para ayudar en los cálculos.
La velocidad angular de un objeto se mide en radianes por segundo y generalmente se representa con la letra griega omega. Se calcula dividiendo el componente del vector de velocidad que es perpendicular al radio de movimiento por el radio. En la práctica, el resultado a menudo se logra multiplicando la magnitud del vector de velocidad por el seno del ángulo del vector y dividiendo por la magnitud del radio.
Para encontrar el momento angular de un objeto, el momento de inercia se multiplica por la velocidad angular. Dado que ambas son cantidades vectoriales, la conservación del momento angular también debe involucrar una cantidad vectorial. La multiplicación vectorial se realiza para calcular el momento angular, L = I * w.
Si el objeto para el que se calcula el momento angular es una partícula muy pequeña, se puede calcular usando la ecuación L = m * v * r. En esta ecuación, m es la masa de la partícula, v es el componente del vector de velocidad que es perpendicular al radio de movimiento, y r es la longitud del radio. Las cantidades en esta ecuación son todas escalares, y se usa un signo positivo o negativo para indicar la dirección de rotación.