{"id":152094,"date":"2021-01-13T13:39:21","date_gmt":"2021-01-13T15:39:21","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=152094"},"modified":"2021-02-11T16:29:29","modified_gmt":"2021-02-11T18:29:29","slug":"momento-angular","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/momento-angular","title":{"rendered":"Momento Angular"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o de momento angular<\/strong><\/h2>\n

Momento\u00a0angular<\/strong> \u00e9 o produto da massa e a velocidade do objeto. Qualquer objeto que se move com massa possui\u00a0momento. A \u00fanica diferen\u00e7a \u00e9 que ele lida com objetos em rota\u00e7\u00e3o ou girando.<\/p>\n

A lei da\u00a0conserva\u00e7\u00e3o do momento angular\u00a0afirma que, quando nenhum torque externo atua sobre um objeto, nenhuma mudan\u00e7a ocorrer\u00e1.<\/p>\n

\u00c9 uma grandeza vetorial, o que significa que tem sempre uma certa orienta\u00e7\u00e3o no espa\u00e7o, dependendo da dire\u00e7\u00e3o de rota\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\u00c9 o produto do momento de in\u00e9rcia de um corpo em torno de um eixo e sua velocidade angular em rela\u00e7\u00e3o ao mesmo eixo.<\/p>\n

O produto vetorial que descreve a in\u00e9rcia rotativa de um sistema em torno de um eixo e \u00e9 conservado em um sistema fechado. Para um corpo r\u00edgido isolado, \u00e9 uma medida da extens\u00e3o em que um objeto continuar\u00e1 a girar na aus\u00eancia de um torque aplicado.<\/p>\n

Na f\u00edsica, o momento rotacional\u00a0de um objeto girando em torno de algum ponto de refer\u00eancia \u00e9 a medida da extens\u00e3o em que o objeto continuar\u00e1 a girar em torno desse ponto, a menos que seja influenciado por um torque externo. Em particular, se a massa de um ponto gira em torno de um eixo, o momento angular em rela\u00e7\u00e3o a um ponto no eixo est\u00e1 relacionado \u00e0 massa do objeto, sua velocidade e sua dist\u00e2ncia do eixo.<\/p>\n

O conceito \u00e9 importante na f\u00edsica porque \u00e9 uma quantidade conservada:<\/strong>\u00a0o momento angular de um sistema permanece constante, a menos que um torque externo atue sobre ele. Torque \u00e9 a taxa na qual o momento angular \u00e9 transferido para dentro ou para fora do sistema. Quando um corpo r\u00edgido gira, sua resist\u00eancia a uma mudan\u00e7a em seu movimento rotacional \u00e9 medida por seu momento de in\u00e9rcia.<\/p>\n

Isso explica muitos fen\u00f4menos nas atividades humanas e na natureza. Por exemplo, isso explica por que um patinador no gelo gira mais r\u00e1pido ao puxar os bra\u00e7os perto do corpo e mais devagar ao esticar os bra\u00e7os para fora. Tamb\u00e9m explica por que uma estrela compacta, como uma an\u00e3 branca, gira muito r\u00e1pido, enquanto a grande estrela da qual foi formada gira muito mais lentamente.<\/p>\n

O que \u00e9 Momento angular?<\/strong><\/p>\n

Momento\u00a0\u00e9 uma medida de movimento que determina quanta for\u00e7a um objeto de uma determinada massa exercer\u00e1 ao viajar a uma velocidade definida.<\/p>\n

A equa\u00e7\u00e3o para o momento em linha reta \u00e9 simples:<\/strong>\u00a0p = mv, onde p \u00e9 o momento em que m e v s\u00e3o a massa e a velocidade.<\/p>\n

O\u00a0momento angular\u00a0\u00e9 uma quantidade ligeiramente diferente; envolve o c\u00e1lculo do movimento de um objeto ou part\u00edcula em torno de um ponto fixo, um sistema tamb\u00e9m conhecido como \u00f3rbita.<\/p>\n

O c\u00e1lculo difere ligeiramente para part\u00edculas e objetos, mas \u00e9 semelhante ao c\u00e1lculo do momento linear.<\/p>\n

\"\"O astr\u00f4nomo Johannes Kepler usou o momento angular
\npara desenvolver uma de suas leis de movimento planet\u00e1rio<\/strong><\/p>\n

A f\u00f3rmula\u00a0 \u00e9 L = rp. L \u00e9 o momento, r \u00e9 o raio do centro da \u00f3rbita at\u00e9 a part\u00edcula e p \u00e9 o momento linear da part\u00edcula:<\/strong>\u00a0massa vezes velocidade.<\/p>\n

O momento angular, conforme se aplica a objetos, \u00e9 um pouco diferente; a f\u00f3rmula \u00e9 L = I?, onde L \u00e9 o momento, I \u00e9 o momento de in\u00e9rcia e ? \u00e9 a velocidade angular.<\/p>\n

Um conceito importante, o momento de in\u00e9rcia afeta o torque, ou for\u00e7a rotacional em torno de um eixo fixo.<\/p>\n

O momento de in\u00e9rcia \u00e9 o produto da massa pelo quadrado do raio de rota\u00e7\u00e3o, ou I = mr2<\/sup>.<\/p>\n

O\u00a0Momento\u00a0de um objeto em torno de seu eixo faz com que o eixo permane\u00e7a estacion\u00e1rio – independentemente do peso ligado a ele – quando a massa se move rapidamente, semelhante ao movimento de um pi\u00e3o.<\/p>\n

Em outras palavras, o\u00a0movimento rotacional\u00a0de um corpo em rota\u00e7\u00e3o r\u00e1pida faz com que o eixo se estabilize.<\/p>\n

Por exemplo, um ciclista tem mais facilidade para ficar em p\u00e9 quando as rodas da bicicleta est\u00e3o girando rapidamente. Da mesma forma, os jogadores de futebol americano d\u00e3o \u00e0 bola um movimento em espiral para faz\u00ea-la voar mais reta em dire\u00e7\u00e3o ao seu companheiro de equipe e, pelo mesmo princ\u00edpio, o cano de uma arma inclui um rifle ao longo do interior do cano para dar \u00e0 bala uma rota\u00e7\u00e3o em espiral enquanto se desloca.<\/p>\n

O c\u00e1lculo\u00a0 \u00e9 \u00fatil para determinar as \u00f3rbitas dos corpos celestes.<\/p>\n

Johannes Kepler, um astr\u00f4nomo holand\u00eas do s\u00e9culo 17, desenvolveu sua Segunda Lei do Movimento Planet\u00e1rio por meio do conceito de\u00a0conserva\u00e7\u00e3o. Essa lei estabelece que, enquanto n\u00e3o houver torque externo em um objeto em \u00f3rbita, seu momento nunca mudar\u00e1. \u00c0 medida que se aproxima do centro de rota\u00e7\u00e3o, sua velocidade de rota\u00e7\u00e3o aumenta e diminui \u00e0 medida que se afasta do eixo de rota\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

O que \u00e9?<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Conservando o Momento Angular<\/strong><\/p>\n

A\u00a0conserva\u00e7\u00e3o do momento angular\u00a0\u00e9 um conceito fundamental em f\u00edsica, juntamente com a conserva\u00e7\u00e3o da energia e a conserva\u00e7\u00e3o do momento linear.<\/p>\n

Ele afirma que o momento angular total de um sistema deve permanecer o mesmo, o que significa que ele \u00e9 conservado. \u00c9 uma propriedade do vetor, o que significa que \u00e9 definido por uma magnitude e uma dire\u00e7\u00e3o, ent\u00e3o a conserva\u00e7\u00e3o do momento angular tamb\u00e9m envolve vetores.<\/p>\n

A conserva\u00e7\u00e3o do momento angular se aplica a sistemas onde o torque total aplicado \u00e9 0. O torque \u00e9 a for\u00e7a rotacional, como uma tor\u00e7\u00e3o. Para determinar se a conserva\u00e7\u00e3o do momento angular se aplica, a soma dos momentos angulares no sistema antes e depois de uma mudan\u00e7a s\u00e3o somados. Se ap\u00f3s a mudan\u00e7a menos aquele antes da mudan\u00e7a for igual a 0, o momento angular foi conservado.<\/p>\n

Frequentemente representado pela letra L nas equa\u00e7\u00f5es, \u00e9 uma propriedade do momento de in\u00e9rcia e da velocidade angular de um objeto. O momento de in\u00e9rcia, geralmente representado pela letra I, \u00e9 uma medida da resist\u00eancia de um objeto \u00e0s mudan\u00e7as na rota\u00e7\u00e3o. \u00c9 uma fun\u00e7\u00e3o da massa e da forma do objeto. As unidades de um momento de in\u00e9rcia s\u00e3o a massa vezes a \u00e1rea, mas a f\u00f3rmula exata para o momento de in\u00e9rcia depende da forma do objeto.<\/p>\n

Os livros de f\u00edsica e engenharia geralmente incluem um gr\u00e1fico com f\u00f3rmulas para o momento de in\u00e9rcia de formas comuns de objetos para auxiliar nos c\u00e1lculos.<\/p>\n

A velocidade angular de um objeto \u00e9 medida em radianos por segundo e geralmente \u00e9 representada pela letra grega \u00f4mega. \u00c9 calculado dividindo a componente do vetor velocidade que \u00e9 perpendicular ao raio de movimento pelo raio. Na pr\u00e1tica, o resultado \u00e9 frequentemente obtido multiplicando a magnitude do vetor velocidade pelo seno do \u00e2ngulo do vetor e dividindo pela magnitude do raio.<\/p>\n

Para encontrar o momento angular de um objeto, o momento de in\u00e9rcia \u00e9 multiplicado pela velocidade angular. Como ambas s\u00e3o grandezas vetoriais, a conserva\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m deve envolver uma grandeza vetorial. A multiplica\u00e7\u00e3o do vetor \u00e9 realizada para calcular o momento angular, L = I*w.<\/p>\n

Se o objeto para o qual o momento angular est\u00e1 sendo calculado for uma part\u00edcula muito pequena, ele pode ser calculado usando a equa\u00e7\u00e3o L = m*v*r. Nessa equa\u00e7\u00e3o, m \u00e9 a massa da part\u00edcula, v \u00e9 o componente do vetor velocidade que \u00e9 perpendicular ao raio do movimento e r \u00e9 o comprimento do raio. As quantidades nesta equa\u00e7\u00e3o s\u00e3o todas escalares e um sinal positivo ou negativo \u00e9 usado para indicar a dire\u00e7\u00e3o da rota\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Momento angular – F\u00edsica<\/strong><\/p>\n

\u00c9\u00a0propriedade que caracteriza a in\u00e9rcia rotativa de um objeto ou sistema de objetos em movimento em torno de um eixo que pode ou n\u00e3o passar pelo objeto ou sistema.<\/p>\n

A Terra tem momento angular orbital por causa de sua revolu\u00e7\u00e3o anual em torno do Sol e momento angular de rota\u00e7\u00e3o por causa de sua rota\u00e7\u00e3o di\u00e1ria em torno de seu eixo.<\/p>\n

\u00c9 uma grandeza vetorial, exigindo a especifica\u00e7\u00e3o de uma magnitude e uma dire\u00e7\u00e3o para sua descri\u00e7\u00e3o completa.<\/p>\n

A magnitude do momento angular de um objeto em \u00f3rbita \u00e9 igual ao seu momento linear (produto de sua massa\u00a0m<\/em>\u00a0e velocidade linear\u00a0v<\/em>) vezes a dist\u00e2ncia perpendicular r do centro de rota\u00e7\u00e3o a uma linha desenhada na dire\u00e7\u00e3o de seu movimento instant\u00e2neo e passagem atrav\u00e9s do centro de gravidade do objeto, ou simplesmente\u00a0mvr<\/em>.<\/p>\n

Para um objeto girando, por outro lado, o momento angular deve ser considerado como a soma da quantidade\u00a0mvr<\/em>\u00a0para todas as part\u00edculas que comp\u00f5em o objeto.<\/p>\n

O momento angular pode ser formulado de forma equivalente ao produto de\u00a0I<\/em>, o momento de in\u00e9rcia, e\u00a0I?<\/em>, a velocidade angular de um corpo ou sistema em rota\u00e7\u00e3o, ou simplesmente\u00a0I?<\/em>.<\/p>\n

A dire\u00e7\u00e3o do vetor do momento angular \u00e9 aquela do eixo de rota\u00e7\u00e3o do objeto dado e \u00e9 designada como positiva na dire\u00e7\u00e3o que um parafuso do lado direito avan\u00e7aria se girado de forma semelhante.<\/p>\n

As unidades MKS ou SI apropriadas para o momento angular s\u00e3o quilogramas metros ao quadrado por segundo (kg-m2<\/sup>\/sec).<\/p>\n

Para um determinado objeto ou sistema isolado de for\u00e7as externas, o momento angular total \u00e9 uma constante, fato conhecido como lei de conserva\u00e7\u00e3o do momento angular. Um objeto r\u00edgido em rota\u00e7\u00e3o, por exemplo, continua a girar a uma taxa constante e com uma orienta\u00e7\u00e3o fixa, a menos que seja influenciado pela aplica\u00e7\u00e3o de um torque externo. (A taxa de varia\u00e7\u00e3o do momento angular \u00e9, de fato, igual ao torque aplicado.)<\/p>\n

Uma patinadora art\u00edstica gira mais r\u00e1pido, ou tem uma velocidade angular maior\u00a0?<\/em>, quando os bra\u00e7os s\u00e3o puxados para dentro, porque esta a\u00e7\u00e3o reduz o momento de in\u00e9rcia\u00a0I<\/em>, enquanto o produto\u00a0I?<\/em>, o momento angular do patinador, permanece constante. Devido \u00e0 preserva\u00e7\u00e3o da dire\u00e7\u00e3o e da magnitude, uma b\u00fassola girat\u00f3ria em um avi\u00e3o permanece fixa em sua orienta\u00e7\u00e3o, independente do movimento do avi\u00e3o.<\/p>\n

Fonte:<\/strong>\u00a0phys.libretexts.org\/Encyclopaedia Britannica\/www.sciencedirect.com\/www.wisegeek.org\/static.scientificamerican.com\/www.newworldencyclopedia.org\/www.theochem.ru.nl\/opentextbc.ca<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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