Momento de impulso: características de la mecánica del cuerpo rígido

Momento de impulso: características de la mecánica del cuerpo rígido
Momento de impulso: características de la mecánica del cuerpo rígido
Anonim

Momentum se refiere a las leyes fundamentales de la naturaleza. Está directamente relacionado con las propiedades de simetría del espacio del mundo físico en el que todos vivimos. Gracias a la ley de su conservación, el momento angular determina las leyes físicas que nos son familiares para el movimiento de los cuerpos materiales en el espacio. Este valor caracteriza la cantidad de movimiento de traslación o rotación.

momento angular
momento angular

El momento de la cantidad de movimiento, también llamado "cinético", "angular" y "orbital", es una característica importante que depende de la masa de un cuerpo material, las características de su distribución relativa a un eje imaginario de circulación y la velocidad del movimiento. Aquí conviene aclarar que en mecánica la rotación tiene una interpretación más amplia. Incluso un movimiento rectilíneo que pasa por algún punto situado arbitrariamente en el espacio puede considerarse rotacional, tomándolo como un eje imaginario.

El momento angular y las leyes de su conservación fueron formulados por René Descartes en relación con un sistema de puntos materiales en movimiento progresivo. Es cierto que no mencionó la preservación del movimiento de rotación. Sólo un siglo después, LeonardoEuler, y luego otro científico, físico y matemático suizo, Daniil Bernoulli, mientras estudiaban la rotación de un sistema material alrededor de un eje central fijo, concluyeron que esta ley también se aplica a este tipo de movimiento en el espacio.

Momento angular de un punto material
Momento angular de un punto material

Estudios posteriores confirmaron plenamente que, en ausencia de influencia externa, la suma del producto de la masa de todos los puntos por la velocidad total del sistema y la distancia al centro de rotación permanece sin cambios. Algo más tarde, el científico francés Patrick Darcy expresó estos términos en términos de las áreas barridas por los radios vectores de las partículas elementales durante el mismo período de tiempo. Esto hizo posible conectar el momento angular de un punto material con algunos postulados bien conocidos de la mecánica celeste y, en particular, con la posición más importante sobre el movimiento de los planetas de Johannes Kepler.

Cantidad de movimiento de un cuerpo rígido
Cantidad de movimiento de un cuerpo rígido

El momento angular de un cuerpo rígido es la tercera variable dinámica a la que se aplican las disposiciones de la ley fundamental de conservación. Establece que, independientemente de la naturaleza y el tipo de movimiento, en ausencia de influencia externa, una cantidad dada en un sistema material aislado siempre permanecerá sin cambios. Este indicador físico puede sufrir cambios solo si hay un momento distinto de cero de las fuerzas actuantes.

De esta ley también se sigue que si M=0, cualquier cambio en la distancia entre el cuerpo (sistema de puntos materiales) y el eje central de rotación provocará ciertamente un aumento o disminuciónla velocidad de su revolución alrededor del centro. Por ejemplo, una gimnasta que realiza s altos mortales para dar varias vueltas en el aire inicialmente gira su cuerpo en una bola. Y las bailarinas o patinadores artísticos, mientras hacen piruetas, abren los brazos hacia los lados si quieren ralentizar el movimiento y, a la inversa, los presionan contra el cuerpo cuando intentan girar a mayor velocidad. Así, las leyes fundamentales de la naturaleza se utilizan en los deportes y el arte.

Recomendado: