Momentum angular

Conservación del momento angular
Materiales & Equipos
Silla giratoria
Masas de 2kg
Descripción del experimento
Una persona toma con cada mano una masa de 2kg y se sienta en una silla giratoria. Con los brazos completamente extendidos empieza a girar con cierta velocidad angular. Una vez que está girando, acerca los brazos al cuerpo; inmediatamente se observa un aumento en la velocidadangular. Si la persona vuelve a extender los brazos, la velocidad angular se reduce volviendo a ser igual a la velocidad inicial.

En el experimento no hay torques aplicados, por lo tanto de la definición de torque se deduce que el momento angular se conserva. Se encuentra entonces que para cualquier instante de tiempo en el que ocurre el experimento, el producto entre el momento de inercia y lavelocidad angular es igual a una constante.
Se definen dos situaciones, una inicial (indicada con el índice 1) y una final (indicada con el índice 2). Aplicando el concepto de conservación del momento angular se obtiene:

Se encuentra entonces que la magnitud de la velocidad angular final está determinada por la posición de los brazos respecto al eje de rotación. En el experimento el radioinicial es mayor al final, por lo tanto la velocidad angular final es mayor a la inicial. El resultado es consistente con lo observado en el experimento.
Momento angular
El momento angular se define como el producto vectorial del vector de posición de una partícula por el momento lineal de la misma.
Es una magnitud de importancia cuando tratamos con sistemas que requieren de magnitudes angulares ytiene la característica de que si la resultante de todos los momentos de fuerzas que actúan sobre la partícula es nula, entonces el momento angular se conserva constante.
El momento angular o momento cinético es una magnitud física importante en todas las teorías físicas de la mecánica, desde la mecánica clásica a la mecánica cuántica, pasando por la mecánica relativista. Su importancia en todasellas se debe a que está relacionada con las simetrías rotacionales de los sistemas físicos. Bajo ciertas condiciones de simetría rotacional de los sistemas es una magnitud que se mantiene constante con el tiempo a medida que el sistema evoluciona, lo cual da lugar a una ley de conservación conocida como ley de conservación del momento angular.
Esta magnitud desempeña respecto a las rotacionesun papel análogo al momento lineal en las traslaciones. Sin embargo, eso no implica que sea una magnitud exclusiva de las rotaciones; por ejemplo, el momento cinético de una partícula que se mueve libremente con velocidad constante (en módulo y dirección) también se conserva.

El nombre tradicional en español es momento cinético, pero por influencia del inglés angular momentum hoy son frecuentesmomento angular y otras variantes como cantidad de movimiento angular o ímpetu angular.
Una de las cosas más fascinantes de la física es como un concepto que parece muy sencillo, tiene implicaciones mucho más profundas. Uno de esos conceptos es el momento angular, que tiene aplicaciones en muchos campos de la física, aunque aquí sólo veremos lo más cotidiano.El momento angular, aparece cuando hayun cuerpo girando, y depende del radio de giro (el cual es un vector), de la masa del objeto y de la velocidad que tiene. La relación en este caso consiste en multiplicar la masa por la velocidad y luego hacer el producto vectorial del radio de giro con este otro vector que sale de multiplicar masa y velocidad. Sólo tienes que saber que el resultado es el vector momento angular, y que está en eleje de giro.
Hay una ley en la física que dice que, si dejamos un sistema que esté girando a su aire y no intervenimos ni nosotros ni nada en su movimiento, el momento angular se conserva. Como es un vector, se conserva en módulo, dirección y sentido. Esta ley tiene efectos muy curiosos. Cuando montas una bici, te das cuenta de que es mucho más fácil caerse si vas despacio que si vas rápido. La...