Che cos'è il momento angolare di un punto materiale? Definizione di momento angolare; momento della quantità di moto

Eccoci! Questa lezione è dedicata a definire la grandezza fisica vettoriale momento angolare di un punto materiale. Faremo anche insieme un esercizio risolto e commentato. A proposito, all’interno di questo capitolo denominato “energia, quantità di moto ed urti” troverai anche lezioni su lavoro e potenza, energia cinetica, energia potenziale gravitazionale ed elastica, energia meccanica e teorema di conservazione dell’energia meccanica, quantità di moto, teorema dell’impulso ed urti.

definizione di momento angolare

Quando un oggetto dotato di una certa massa ruota attorno ad un punto descrivendo una traiettoria circolare allora possiede un momento angolare: questo è definito come prodotto vettoriale tra il raggio vettore che è la distanza dell’oggetto dal centro di rotazione ed il vettore quantità di moto dell’oggetto. Stiamo qui dando la definizione di momento angolare di un punto materiale. Ma quando parliamo di punto materiale e quando parliamo di corpo rigido? Facciamo un breve riepilogo qui. 

punto materiale

Il punto materiale è un modello fisico che presenta queste caratteristiche: non ha dimensioni, tutta la sua massa è concentrata in un punto, può solo traslare ed è piccolo rispetto all’ambiente che lo circonda. Una Ferrari durante una gara può essere approssimata come un punto materiale perché di essa vogliamo studiare la velocità piuttosto che l’accelerazione ma non siamo interessati alle sue dimensioni.

corpo rigido

Il corpo rigido è un modello fisico che presenta queste caratteristiche: ha dimensioni e forma, ovviamente ha una massa, è indeformabile, può traslare e può anche ruotare. Una chiave inglese per smontare il bullone della ruota di un’auto può essere approssimata come un corpo rigido perché a seconda dell’applicazione della forza nei diversi punti abbiamo risultati differenti. Oltretutto possono essere applicate più forze in punti differenti.

parallelo tra momento angolare e quantità di moto

Dato che il momento angolare viene calcolato utilizzando la quantità di moto comprendiamo che queste due grandezze sono in relazione fra loro. Possiamo quindi dire che la quantità di moto la definiamo quando un oggetto trasla ed il momento angolare è il corrispondente rotazionale della quantità di moto e quindi viene definito quando un oggetto ruota. Infatti il momento angolare viene anche detto momento della quantità di moto.

formula del momento angolare di un punto materiale

Per poter calcolare il modulo ovvero il valore del momento angolare dovremmo affidarci alle regole del prodotto vettoriale: quindi se il raggio vettore e la quantità di moto sono perpendicolari tra loro moltiplicheremo semplicemente tra loro i loro moduli ed otterremo così il modulo del momento angolare. Mentre in generale quando il raggio vettore forma un certo angolo con la quantità di moto allora il modulo del momento angolare sarà uguale al prodotto dei moduli di raggio e quantità di moto per il seno dell’angolo che essi formano. A proposito di prodotto vettoriale riguardiamo un attimo come si definisce.

Il prodotto vettoriale tra due vettori da come risultato una grandezza vettoriale. Per calcolare il modulo di questo vettore, come detto, faremo il prodotto dei moduli dei due vettori per il seno dell’angolo che si formano. Dovremo anche stabilire direzione e verso di questa grandezza vettoriale: per fare questo useremo la regola della mano destra che studierete nel video! 

unità di misura del momento angolare

Dato che il momento angolare risulta derivante dal prodotto di un raggio che si misura in metri e di una quantità di moto che si misura in kilogrammi per metro fratto secondo allora il momento angolare si misura in kilogrammi per metri quadri fratto secondo.

 

 

 

Questa sezione al momento non è attiva

aggiungi alla lista dei desideri