14.10 : Principio del impulso y momento angulares

El principio de impulso y momento angular proporciona información sobre cómo las fuerzas aplicadas a una distancia del eje de rotación de un objeto influyen en su velocidad angular. Se basa en la relación crucial entre el momento de fuerza y el momento angular. Al integrar esta ecuación, sustituyendo los límites de los tiempos inicial y final, se deriva una expresión integral que representa el impulso angular y el principio de momento.

Este principio resume la definición de momentos angulares inicial y final como momentos del momento lineal de la partícula en instantes específicos. El cálculo del impulso angular implica integrar los momentos de todas las fuerzas que actúan sobre la partícula a lo largo del tiempo. La versatilidad de esta ecuación se extiende a sistemas de partículas, con cada término definido para cada partícula individual. En situaciones donde el movimiento de las partículas se limita al plano x-y, tres ecuaciones escalares pueden expresar sucintamente la dinámica.

Una aplicación notable surge en la conservación del momento angular, que se observa cuando los impulsos angulares acumulativos que actúan sobre una partícula suman cero. Un ejemplo práctico lo encontramos en un volante que gira, el cual mantiene hábilmente su impulso alterando estratégicamente su velocidad de rotación. Esta comprensión matizada del principio del impulso angular y del momento revela la intrincada interacción de fuerzas, momentos y velocidades angulares, enriqueciendo nuestra comprensión de la dinámica rotacional en diversos sistemas físicos.