Objetivo: Comprender los conceptos de momento de inercia y momento angular. Inercia rotacional y momento angular

Momento de inercia El momento de inercia es una magnitud que cuantifica la inercia rotacional que posee un cuerpo o sistema. Es decir, es una magnitud que determina la resistencia que presenta un objeto a cambiar su estado de movimiento rotacional. El momento de inercia se simboliza por “ I”. un cuerpo que rota alrededor de un eje tiende a seguir rotando, suponiendo que no haya una acción externa que intervenga en el movimiento. el cuerpo que no rota tiende a seguir sin rotar.

Mientras más alejada del eje de giro se encuentre distribuida la masa de un cuerpo, mayor es su inercia de rotación y, por lo tanto, costará más hacerlo girar, detener su rotación, o modificar su estado de movimiento rotacional. Momento de inercia

¿De qué factores depende la inercia rotacional de los cuerpos? de sus dimensiones geométricas. de su masa. de la forma como está distribuida la masa de la posición del eje alrededor del cual rota el cuerpo.

Cuerpos y momento de inercia Momento de inercia de algunos objetos con distribución uniforme de masa m, que giran en torno a los ejes indicados Unidades para el momento de inercia:

Rotación y momento de inercia Cualquier cilindro sólido, al rodar por una pendiente inclinada, se desplaza con mayor aceleración lineal que otro cilindro hueco. Un cilindro hueco tiene una mayor resistencia al giro (inercia rotacional) que un cilindro sólido.

Momento angular El momento angular o cantidad de movimiento angular es una magnitud que depende del momento de inercia I y de la velocidad angular ω de un cuerpo en rotación. Es un vector que se determina como Su dirección y sentido se determinan mediante la regla de la mano derecha. Pulgar señala el sentido del vector ( ) Otros dedos colocados en el sentido de la rotación Unidades para el momento angular:

El momento angular produce una “estabilidad de giro”, ya que tiende a mantener la posición del eje de rotación estable. Momento angular L

Conservación del momento angular Así, si el torque externo es nulo, se cumple que Y por lo tanto Cuando un cuerpo se encuentra girando, su momento angular permanece constante, a menos que sobre él actúe un torque externo que lo haga modificar su estado de movimiento rotacional.

los brazos extendidos hacen aumentar su inercia rotacional, al juntar sus brazos, su inercia rotacional disminuye y su rapidez angular aumenta en la misma proporción en que disminuye su inercia rotacional.