O Momento Angular
No tópico anterior, verificamos que caso a força externa sobre um sistema seja zero, a grandeza chamada momento linear, definida como o produto da massa vezes a velocidade, se conserva. Em particular, a conservação dessa grandeza é importante para se entender o processo de colisão entre corpos.
Neste tópico vamos definir uma outra grandeza, muito similar ao momento linear, que se chama momento angular. Conforme veremos aos poucos, o momento angular torna-se muito importante quando discutimos corpos em rotação.
Exemplo 1. Rotação da bailarina
Considere o movimento de rotação da bailarina.
Dá para notar que ao recolher os braços e a perna direita, a sua velocidade angular aumenta (gira mais rápido). Por que isto ocorre?
Exemplo 2. Cadeira girante e a roda da bicicleta
No vídeo abaixo, um homem segura uma roda de bicicleta, que pode girar livremente em torno do seu eixo, está sentado numa cadeira, que também pode girar.
Por que o homem começa a girar quando a roda que está girando, é posta na direção horizontal?
Exemplo 3. Movimento dos planetas.
Você como estudante de ensino médio, deve ter aprendido sobre as três leis de Kepler, que regem o movimento dos planetas no nosso sistema solar.
A segunda lei diz que segmento que une o Sol a um planeta descreve áreas iguais em intervalos de tempo iguais. Isso quer dizer que quando o planeta se encontra mais próximo do Sol, maior é a sua velocidade. Por que isto ocorre?
A física consegue explicar os três fenômenos a partir de conceitos básicos. Um desses conceitos é a quantidade chamada momento angular. E nessas três situações, ela é conservada.
Mas em quais circunstâncias ela é conservada? No caso do momento linear, a condição é que a força resultante externa seja zero.
Para prosseguir com essa discussão, vamos falar das variáveis cinemáticas e dinâmicas necessárias para descrever um corpo executando um movimento circular.