Ley de conservación del momento angular

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Universidad de Los Andes
Núcleo Universitario “Rafael Rangel”
Departamento de Ciencias Económicas, Administrativas y Contables
Pampanito, Estado Trujillo
 Ley de conservación del momento angular
Elaborado por:
Joshua Barreto
Mayo, 2023
Ley de conservación del momento angular:
La ley de conservación del momento angular es un principio fundamental en la física que establece que el momento angular total de un sistema aislado se mantiene constante a lo largo del tiempo, siempre y cuando no haya fuerzas externas actuando sobre el sistema. El momento angular es una propiedad física que describe la cantidad de rotación de un objeto o sistema.
Conceptos fundamentales:
- Momento angular: es una propiedad física que describe la cantidad de rotación de un objeto o sistema. Se calcula multiplicando el momento de inercia del objeto por su velocidad angular.
- Sistema aislado: es un sistema que no intercambia momento angular con su entorno.
- Torque: es la medida de la tendencia de una fuerza a producir una rotación en un objeto o sistema. Se calcula multiplicando la magnitud de la fuerza aplicada por la distancia perpendicular desde el punto de aplicación de la fuerza al eje de rotación.
Historia:
El concepto de conservación del momento angular tiene sus raíces en los estudios de científicos como Isaac Newton y Gottfried Leibniz en el siglo XVII. Sin embargo, fue en el siglo XIX cuando se formuló y se estableció como un principio fundamental de la física.
Acontecimientos importantes:
- Los estudios de Isaac Newton sobre las leyes del movimiento en el siglo XVII.
- La formulación del principio de conservación del momento angular por parte de Gottfried Leibniz en 1686.
- El desarrollo de la mecánica clásica por parte de científicos como Leonhard Euler y Joseph-Louis Lagrange en el siglo XVIII.
Autores referentes:
- Isaac Newton
- Gottfried Leibniz
- Leonhard Euler
- Joseph-Louis Lagrange
- Albert Einstein
Ejemplos:
- Cuando una patinadora gira sobre sí misma con los brazos extendidos, su momento angular se mantiene constante debido a la conservación del momento angular.
- En el movimiento de los planetas alrededor del Sol, el momento angular se conserva, lo que permite que los planetas mantengan su órbita estable.
- En una bicicleta, el movimiento de las ruedas genera un momento angular que ayuda a mantener el equilibrio y la estabilidad.
Avances y estudios actuales:
En la actualidad, se continúa investigando y desarrollando nuevas aplicaciones de la ley de conservación del momento angular. Algunos avances recientes incluyen:
- El estudio de la física cuántica, donde se investiga la conservación del momento angular en partículas subatómicas y sistemas cuánticos.
- La investigación en el campo de la astrofísica, para comprender el movimiento de las estrellas y las galaxias.
- El desarrollo de tecnologías de navegación y control, que utilizan la conservación del momento angular para estabilizar y controlar el movimiento de objetos y sistemas.
Importancia general:
La ley de conservación del momento angular es fundamental para comprender y predecir el movimiento rotacional de los objetos y sistemas en diferentes situaciones. Permite realizar cálculos precisos sobre la rotación de cuerpos sólidos, desde el movimiento de las ruedas de un automóvil hasta el funcionamiento de máquinas y dispositivos electrónicos. Además, es una herramienta clave en el diseño de sistemas de navegación, como giroscopios y satélites.
Otros aspectos importantes a destacar:
- El momento angular se conserva tanto en sistemas aislados como en sistemas abiertos, siempre y cuando no haya fuerzas externas actuando sobre el sistema.
- La ley de conservación del momento angular se basa en el principio de simetría espacial, que establece que las leyes de la física son las mismas en todas las direcciones del espacio.
- La teoría de la relatividad de Einstein amplió la comprensión de la conservación del momento angular al incluir la relación entre masa, energía y momento angular.