Repaso de momento angular e impulso angular

Repasa cómo los objetos giratorios y los objetos con momento lineal pueden tener momento angular. Repasa cómo la torca aplicada a un objeto durante un intervalo de tiempo puede cambiar el momento angular de ese objeto.

Términos clave

Término (símbolo)	Significado
Momento Angular ( $L$ ‍)	Medida de cuánto movimiento de rotación y momento de inercia tiene un objeto. Cantidad vectorial que en el SI tiene unidades de $\frac{kg \cdot m^{2}}{s}$ ‍.
Impulso angular ( $Δ L$ ‍)	El cambio en el momento angular. Cantidad vectorial que en el SI tiene unidades de $\frac{kg \cdot m^{2}}{s}$ ‍.

Ecuaciones

Ecuación	Significado de los símbolos	Significado en palabras
$L = I ω$ ‍	$L$ ‍ es el momento angular, $I$ ‍ es el momento de inercia y $ω$ ‍ es la velocidad angular.	El momento angular de un objeto giratorio sin momento lineal es proporcional al momento de inercia y a la velocidad angular.
$L = m v r_{⊥}$ ‍	$L$ ‍ es el momento angular, $m$ ‍ es la masa, $v$ ‍ es la velocidad lineal y $r_{⊥}$ ‍ es el radio perpendicular desde un eje elegido hasta la línea de movimiento de la masa.	El momento angular de un objeto con momento lineal es proporcional a la masa, a la velocidad lineal y al radio perpendicular desde un eje hasta la línea del movimiento del objeto.
$Δ L = τ Δ t$ ‍	$Δ L$ ‍ es el cambio en el momento angular, $τ$ ‍ es la torca neta y $Δ t$ ‍ es el intervalo de tiempo.	El cambio en el momento angular es proporcional a la torca neta promedio y al intervalo de tiempo en el que se aplica la torca.

Cómo encontrar el momento angular de un objeto que se mueve en línea recta

La gente olvida que un objeto que se mueve en línea recta (con momento lineal) puede tener momento angular. Por ejemplo, digamos que lanzamos una pelota a un extremo de un palo (ver Figura 1). El palo puede girar alrededor del punto

O

. Cuando la pelota golpea el palo, este gira.

Si el sistema de la pelota y el palo no tiene una torca externa neta, la única forma en la que el palo puede obtener momento angular es por la pelota durante la colisión. Por lo tanto, la pelota debe tener inicialmente un cierto momento angular. El momento angular de la pelota sobre el punto

O

antes de la colisión es

L_{pelota} = m v r

Errores conceptuales comunes

Algunas personas piensan erróneamente que cualquier fuerza externa que actúe sobre un sistema cambiará el momento angular. Es la torca externa neta lo que cambia el momento angular, pero no todas las fuerzas generan una torca. Para producir una torca

τ

, una fuerza

F

debe tener un brazo de palanca

r

y una componente perpendicular al brazo de palanca.

τ = r F_{⊥}

Para obtener más detalles sobre la torca, consulta nuestro artículo sobre torca y equilibrio.

Aprende más

Para una explicación más profunda de los conceptos de momento angular, ve nuestro video sobre el momento y el impulso angular.

Para revisar tu comprensión y trabajar hacia el dominio de estos conceptos, revisa nuestros ejercicios:

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