Come si calcola il momento angolare

Di Redazione Studenti.

Il momento angolare: definizione e come fare il calcolo. Principio di conservazione, formule, unità di misura e l'equazione

Introduzione

Come si calcola il momento angolare
Come si calcola il momento angolare — Fonte: getty-images

Il momento angolare è la quantità di rotazione di un corpo, che è il prodotto del suo momento d'inerzia e della sua velocità angolare. Il momento lineare, invece, è definito come il prodotto di massa e velocità: p = mv. Questa è una quantità che viene conservata quando non ci sono forze esterne che agiscono. Più è massiccio e più è veloce lo spostamento di un oggetto, maggiore è la quantità di moto. Ecco dunque come calcolare il momento angolare.

Occorrente

  • Calcolatrice scientifica
  • Foglio a quadretti
  • Penna o matita
  • Equazione del momento angolare
  • Velocità lineare

Equazione del momento angolare

La fisica presenta anche il momento angolare, l'equazione per il momento angolare si presenta così: L = momento angolare/ = il momento di inerzia; W = la velocità angolare.

Si noti che il momento angolare è una quantità vettoriale, il che significa che ha una grandezza e una direzione.

Principio di conservazione

Il principio di conservazione del momento angolare afferma che il momento angolare è conservato se non sono coinvolte coppie di rete. Questo principio è utile in tutti i tipi di problemi, come quando due pattinatori iniziano a tenersi vicini mentre girano, ma poi finiscono a distanza di un braccio. Data la loro velocità angolare iniziale, puoi trovare la loro velocità angolare finale, poiché il momento angolare è conservato.

Se riesci a trovare il momento iniziale di inerzia e il momento finale di inerzia, sei pronto. Ma si incontrano anche casi meno ovvi in cui è d'aiuto il principio di conservazione del momento angolare.

Ad esempio, i satelliti non devono viaggiare in orbite circolari; possono viaggiare in ellissi e quando lo fanno, la matematica può diventare molto più complicata.

La velocità angolare di un oggetto è la velocità con cui ruota intorno all'asse di rotazione. È' possibile calcolare la velocità angolare di un oggetto se si conosce la velocità lineare di qualsiasi punto su di esso utilizzando l'equazione omega = v / r.

Velocità lineare

Omega è la velocità angolare, v è la velocità lineare ed r è la distanza dall'asse di rotazione. Ad esempio: un disco DVD ha un raggio di 0.0600 metri e una massa di 0.0200 kg. Il momento di inerzia di un disco solido avviene dove M è la massa del disco, e R è il raggio. Quando un DVD in una certa macchina inizia a suonare, ha una velocità angolare di 160,0 radianti/s .

Qual è il momento angolare di questo disco? Risposta: il momento angolare può essere trovato usando la formula e il momento di inerzia di un disco solido (ignorando il foro nel mezzo). Il momento angolare sarà calcolato utilizzando la formula: L = Iω : L = 0,00576 kg * m²/s. Il momento angolare di questo disco DVD sarà 0,00576 kg m²/s.

Consigli

Non dimenticare mai:

  • è possibile calcolare la velocità angolare di un oggetto se si conosce la velocità lineare di qualsiasi punto su di esso utilizzando l'equazione ω = v/r.