Como calcular Momento Angular
Na física, você pode calcular o momento angular da mesma maneira que você calcula momento linear - basta momento substituto de inércia para a massa, e da velocidade angular para a velocidade.
Imagine uma criança pequena em um passeio de parque infantil girando, como um merry-go-round, e ela está gritando que ela quer sair. Você tem que parar o passeio de giro, mas vai demorar algum esforço. Por quê? Porque tem momento angular.
Momento linear, P, é definida como o produto da massa pela velocidade:
p = mv
Esta é uma quantidade que é conservada quando não existem forças externas que agem. Quanto maior a massa e se movendo mais rápido um objeto, maior a magnitude do impulso.
Física também possui momento angular, EU. A equação para o momento angular parece com isso:
Note-se que o momento angular é uma grandeza vetorial, o que significa que tem uma magnitude e uma direção.
o polegar da mão direita aponta quando você quebrar os dedos em torno da direção do objeto está girando).
no sistema MKS (metros de quilograma-segundo).
A idéia importante sobre o momento angular, tanto quanto com o momento linear, é que ele é conservada.
o princípio da conservação do momento angular afirma que o momento angular é conservado se não torques líquidos estão envolvidos.
Este princípio vem a calhar em todos os tipos de problemas, como quando dois patinadores de gelo começar abraçados ao girar, mas depois acabam no comprimento do braço. Dada a sua velocidade angular inicial, você pode encontrar a sua velocidade angular final, porque o momento angular é conservado:
Se você pode encontrar o momento inicial da inércia e o momento final da inércia, você está pronto. Mas você também vêm casos em toda a menos óbvios onde o princípio de conservação do momento angular ajuda fora. Por exemplo, os satélites não tem que viajar em orbits- circular eles podem viajar em elipses. E quando o fazem, a matemática pode ficar muito mais complicada. Sorte para você, o princípio da conservação do momento angular pode fazer os problemas simples.
Dizer que a NASA planejado colocar um satélite em uma órbita circular em torno de Plutão para os estudos, mas a situação ficou um pouco fora de mão e o satélite terminou com uma órbita elíptica. No seu ponto mais próximo a Plutão,
os fechos de satélite ao longo de 9.000 metros por segundo.
nesse ponto? A resposta é difícil de descobrir a menos que você pode vir até com um ângulo aqui, e esse ângulo é o momento angular.
O momento angular é conservado porque não há torques externos o satélite deve lidar com (a gravidade sempre atua paralelo ao raio orbital). Porque o momento angular é conservado, você pode dizer que
Como o satélite é tão pequeno em comparação com o raio de sua órbita em qualquer local, você pode considerar o satélite um ponto de massa. Por conseguinte, o momento de inércia, EU, é igual a Sr2. A magnitude da velocidade angular igual v / r, para que possa expressar a conservação do momento angular em termos de velocidade da seguinte forma:
Você pode colocar v2 de um lado da equação dividindo por Sr2:
Você tem o seu solução- nenhuma matemática fantasia envolvido em tudo, porque você pode invocar o princípio de conservação do momento angular para fazer o trabalho para você. Tudo que você precisa fazer é ligar os números:
No seu ponto mais próximo a Plutão, o satélite estará gritando ao longo de 9.000 metros por segundo, e em seu ponto mais distante, ele estará se movendo em 2.700 metros por segundo. Fácil o suficiente para descobrir, desde que você tem o princípio da conservação do momento angular com o seu cinto.