14.10 : Principe de l'impulsion angulaire et de l'élan

Le principe de l'impulsion angulaire et de l’élan donne un aperçu de la façon dont les forces appliquées à distance de l'axe de rotation d'un objet influencent sa vitesse angulaire. Il s’appuie sur la relation cruciale entre le moment de force et le moment angulaire. En intégrant cette équation, en substituant les limites par les temps initial et final, une expression complète représentant le principe de l'impulsion angulaire et de l’élan est dérivée.

Ce principe résume la définition des moments angulaires initial et final comme des moments de la quantité de mouvement linéaire de la particule à des instants spécifiques. Le calcul de l'impulsion angulaire consiste à intégrer les moments de toutes les forces agissant sur la particule au fil du temps. La polyvalence de cette équation s'étend aux systèmes de particules, chaque terme étant défini pour chaque particule individuelle. Dans les situations où le mouvement des particules est limité au plan xy, trois équations scalaires peuvent exprimer succinctement la dynamique.

Une application remarquable se pose dans la conservation du moment angulaire, observé lorsque les impulsions angulaires cumulées agissant sur une particule sont nulles. Une illustration pratique se trouve dans un volant d’inertie en rotation, qui maintient habilement son élan en modifiant stratégiquement sa vitesse de rotation. Cette compréhension nuancée du principe de l'impulsion angulaire et du moment dévoile l'interaction complexe des forces, des moments et des vitesses angulaires, enrichissant ainsi notre compréhension de la dynamique de rotation dans divers systèmes physiques.