Angular momentum
02 Dec, 2011
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PDFConserved in the rotation
PRESENTATION: On a low friction rotating platform, or rotating chair, a wheel is kept rotating on the opposite sense. If the sense of rotation of the wheel is changed by turning its axis upside down, the platform turns in the opposite sense to conserve the total angular momentum of the system.
- Demonstrating conservation of angular momentum, David L. Mott, Phys. Teach. 43, 552 (2005)
- Gyroscopic control of hovercraft, Thomas B. Greenslade, Phys. Teach. 31, 4 (1993)
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En este vídeo se explica muy claramente cómo se conserva momento angular de un sistema al cambiar la dirección de dicho momento angular (de arriba hacia abajo y viceversa), haciendo girar la silla en dirección contraria. En el segundo vídeo, además, se muestra cómo la velocidad de giro varía en relación a la variación del radio de giro para mantener dicho momento angular constante. Este fenómeno es muy utilizado, y es un clásico en este tipo de explicaciones, por deportistas tipo bailarines o patinadores. Cuando inician un giro suelen hacerlo con una pierna o los brazos extendidos, lo que genera un momento angular grande, de forma que cuando los recoge, para mantener el momento angular, la velocidad de giro de su ejercicio aumenta. Otro interesante ejemplo de conservación es la orientación del giro, la cual podemos observar, por ejemplo, en un frisbee. Al lanzar el frisbee y hacerlo volar, el plato se mantiene siempre en la misma posición horizontal (la parte superior permanece siempre arriba y la inferior abajo). Esta resistencia a cambiar la dirección del momento angular es también el motivo por el cual podemos andar en bicicleta.
Además de los ejemplos que cita Laura, es importante destacar que este fenómeno es responsable de variaciones de velocidad que tienen lugar en la circulación oceánica y en la circulación atmosférica de los vientos cuando se desplazan siguiendo un meridiano.
Debido a la conservación del momento angular, las corrientes marinas o los vientos que se desplazan siguiendo un meridiano desde el Ecuador hacia los polos aumentan su velocidad al disminuir el radio de giro. Por otro lado, las corrientes marinas o los vientos que se desplazan siguiendo un meridiano desde los polos hacia el Ecuador disminuyen su velocidad al aumentar el radio de giro.