Come possiamo cambiare il momento angolare di un oggetto?

Quantità di moto angolare è uno di quello che i fisici chiamano "quantità conservate." Come ci si potrebbe aspettare, una quantità conservata è qualcosa che non cambia. Che non implica mai cambiamenti, significa solo che ci vuole una forza esterna per cambiarlo. Il modo per cambiare la quantità di moto angolare è applicando una categoria speciale di forza denominata una coppia. Una coppia è una forza che non viene applicata per il centro di massa di un oggetto, ma invece viene applicata al bordo di un oggetto.

Istruzioni

• Acquisire familiarità con le convenzioni per la definizione di quantità di moto angolare e della coppia. Entrambi sono quantità vettoriale, che significa che hanno la grandezza e la direzione. Ad esempio, il senso di quantità di moto angolare è perpendicolare alla direzione di rotazione---il momento angolare di una ruota che gira è attraverso il mozzo, perpendicolare alla rotazione. La direzione della coppia è anche perpendicolare alla forza applicata.

Una palla che rotola ha quantità di moto angolare---più veloce il rotolo, maggiore sarà la quantità di moto angolare.

Direttamente applicare forza sul bordo di un oggetto rotante. Immaginate una palla di biliardo che rotola lentamente su un tavolo da biliardo. Se si fa scorrere la mano sopra la parte superiore della palla, spingendo al massimo, è stato applicato una coppia nella stessa direzione come la quantità di moto angolare. La quantità di moto angolare è ancora nella stessa direzione, ma ora è più grande.

Il vettore momento angolare di una trottola è puntato sulla destra lungo l'asse.

Applicare una forza in una direzione diversa rispetto alla rotazione esistente. Immaginate un pesante trottola che girerà per lungo tempo. Se si dà la manopola nella parte superiore una Spinta rapida, tagliente al lato, si punta la parte superiore. Se osservate da vicino, noterete che la parte superiore non punta nella direzione in cui lo spingere, ma esso consigli ad angolo retto. Non hai cambiato la grandezza del momento angolare, ma hai cambiato la direzione.

• Inserire un oggetto rotante in una situazione con coppia costante. Ad esempio, quando un top è perfettamente verticale, gravità tira dritto attraverso il centro di massa. Ma quando la parte superiore è punta con un breve tocco, come nel passaggio precedente, gravità ora sta tirando sul lato alto più di mezzo. Poiché la coppia è costantemente applicata in una direzione diversa rispetto la quantità di moto angolare, la direzione dei cambiamenti di quantità di moto angolare e l'asse della parte superiore cambia la direzione che sta puntando. Questo è chiamato precessione, ed è il risultato della quantità di moto angolare in continua evoluzione.