Momento angular
Observa las fotos de la figura siguiente. Vemos distintos objetos que están girando:
Las aspas de un generador eólico, el trompo, las aspas de un rotor de helicóptero, el torno del alfarero poseen o producen una inercia de rotación.
Estarán girando mientras no haya alguna acción que les impida rotar.
Cada uno de ellos tiene su propio momento angular porque se mueven respecto a un punto o un eje que generalmente se representa con L.
Unos giran a más velocidad (velocidad angular ω)
Cada uno tiene propio momento de Inercia I.
El momento angular de un cuerpo que está girando equivale a dos factores: su momento de Inercia y su velocidad angular.
(I)
Vemos que el momento angular (L) es directamente proporcional a su momento de Inercia y a su velocidad angular.
Sabemos que el momento de Inercia de una masa que gira alrededor de un punto vale I = MR2
Sustituimos este valor en (I):
L = MR2. ω
La velocidad lineal v (estudiado en Cinemática) depende del radio y de la velocidad angular ω: v = R . ω (II)
Despejamos el valor de y este valor de la velocidad angular lo sustituimos en
(II)
La velocidad angular comprobamos que depende de la masa, del radio de giro y de la velocidad lineal o angular.
Si esta última fórmula L = MR . v la escribes, L = R . M . v si tenemos en cuenta los dos últimos factores nos recuerdan a la cantidad de movimiento lineal p.
2.179 Calcula el momento angular de una masa de 50 kg que gira con una velocidad lineal de 20 m/s y dista del centro de giro 0,5 m.
Respuesta: 500 kg.m2/s
Solución
Dibujamos la figura derivada del texto del problema:
A la masa la hemos representado con una m, a la velocidad lineal con una v y al radio con una r.
Aplicando la fórmula y sustituyendo valores tenemos: