Faça uma breve descrição sobre cada um dos conceitos relacionados abaixo. Não escreva apenas as equações que os representam, mas faça uma breve análise deixando claro que significa cada um deles.
10) impulso angular
10) impulso angular
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente explicar o que é “impulso angular” sem só ficar listando fórmulas. Isso cai em Dinâmica Rotacional, onde precisamos lembrar de torque (τ), momento angular (L) e a relação entre eles. Para resolver isso, a gente vai:
- Definir torque e momento angular;
- Mostrar a fórmula do impulso angular;
- Explicar o que tudo isso significa na prática.
Passo 2
Primeiro, torque: torque é a força que faz um objeto rodar e se define como
Aqui
é o vetor que vai do eixo de rotação até o ponto de aplicação da força
, e o “×” indica produto vetorial, que dá a direção do giro. Em outras palavras, torque é o “empurrão rotacional”.
Passo 3
Agora, momento angular: é o equivalente rotacional da quantidade de movimento. Para uma partícula, a gente escreve
onde
é o momento linear (massa vezes velocidade). O momento angular
indica o quanto algo está “girando” em torno de um ponto.
Passo 4
O impulso angular é exatamente o efeito de um torque agindo por um certo tempo. Matematicamente, é a integral do torque sobre o intervalo de tempo em que ele age:
Teoria aplicada: assim como o impulso linear
muda a quantidade de movimento, o impulso angular muda o momento angular.
Passo 5
Pra fechar, com esse impulso angular em mãos a gente relaciona diretamente com a mudança no momento angular:
Isso mostra que, se você aplica um torque por um tempo, o giro do objeto (momento angular) muda exatamente naquela quantidade.
Resposta
O impulso angular
é a integral do torque
no tempo, ou seja
e representa a mudança no momento angular
. Ele é a versão rotacional do impulso linear, deixando claro como um torque aplicado durante um intervalo de tempo altera o giro do objeto.