Periodo de rotación
La rotación es muy común en nuestro mundo físico. Hoy sabemos que nuestro mundo – la Tierra – gira alrededor de un eje imaginario en el espacio. El resultado es una sucesión de días intercalados con noches.
La Tierra es un ejemplo de rotación alrededor de un eje. La parte superior es otro ejemplo de objeto que realiza el movimiento de rotación. Sin embargo, su movimiento puede ser más complejo que una simple rotación alrededor de un eje.
Las puertas de las casas se unen a las jambas con dos o tres bisagras. El efecto de las bisagras es permitir el movimiento de rotación de la puerta en todo el marco de la puerta. Para dar vuelta a un puerto debe aplicar una fuerza a la puerta. Seguramente te has dado cuenta que es más fácil de abrir la puerta empujándola cada vez más lejos de las bisagras.
Considere la posibilidad de que a una manzana se le pinte una marca roja (r). Vamos ahora a girar la manzana alrededor de su eje por un ángulo muy pequeño.
En el caso de un ángulo de rotación alrededor de un eje puede escribir la siguiente relación entre las coordenadas del vector después de la rotación y el vector antes de la rotación (r).
Donde k es un inversor, cuya dirección y el ángulo son las del eje de rotación.
El vector k es el vector de desplazamiento angular
Este vector es denominado .
Vector de desplazamiento angular.
El vector desplazamiento angular ahora se puede escribir de ángulo muy pequeño como:
Tenga en cuenta que el vector desplazamiento angular es sólo una generalización de las cantidades del vector, la relación entre el espacio y el ángulo cubierto, en el caso del movimiento circular. Recuerde que en ese caso
Desde el vector desplazamiento angular podemos definir el vector velocidad angular a través del proceso de límite
Esta velocidad se relaciona estrictamente con la rotación. Estamos imaginando el cuerpo sin movimiento de traslación. Esa es la velocidad de recorrido por alguien que observa una partícula o cuerpo en rotación alrededor del eje.
El momento angular, L, es una cantidad física muy importante, especialmente cuando se trata de rotaciones, pero cuya definición es un tanto abstracta. Se define como el producto vectorial entre la posición y el momento del vector.
L = RXP
Vemos que L es un vector de áreas perpendiculares, por lo que la mayoría de veces termina llevando a que dificultará su visualización. Sin embargo, se trata de una importante cantidad física y fundamental en el estudio de la rotación del cuerpo.
El impulso de un cuerpo puede ser nulo (es decir, que se encuentra en movimiento de traslación) y todavía tiene momento angular total diferente de cero.
El momento angular total es a la rotación, así como la cantidad total de movimiento es el movimiento de traslación.
Puesto que p = mv, y de expresión la utilizamos podemos escribir el momento angular en términos de velocidad angular, como un sistema de partículas, se define en momento angular total. Como la suma del momento angular de cada partícula. Para un sistema de N partículas.