14.10 : Principio dell'impulso e della quantità di moto angolare

Il principio dell'impulso e del momento angolare fornisce informazioni su come le forze applicate a una distanza dall'asse di rotazione di un oggetto, influenzano la sua velocità angolare. Si basa sulla relazione cruciale tra il momento della forza e il momento angolare. Integrando questa equazione, sostituendo i limiti per i tempi iniziale e finale, si ottiene un'espressione comprensiva che rappresenta il principio dell'impulso angolare e della quantità di moto.

Questo principio racchiude la definizione di momento angolare iniziale e finale, come momenti del momento lineare della particella in istanti specifici. Il calcolo dell'impulso angolare comporta l'integrazione dei momenti di tutte le forze che agiscono sulla particella nel tempo. La versatilità di questa equazione si estende ai sistemi di particelle, con ogni termine definito per ogni singola particella. In situazioni in cui il movimento delle particelle è confinato al piano xy, tre equazioni scalari possono esprimere succintamente la dinamica.

Un'applicazione degna di nota si presenta nella conservazione del momento angolare, osservata quando la somma degli impulsi angolari cumulativi, che agiscono su una particella è pari a zero. Un esempio pratico si trova in un volano che gira, che mantiene abilmente il suo slancio alterando strategicamente la sua velocità di rotazione. Questa comprensione sfumata dell’impulso angolare e del principio della quantità di moto svela l’intricata interazione di forze, momenti e velocità angolari, arricchendo la nostra comprensione delle dinamiche rotazionali in diversi sistemi fisici.