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Revisione docente e prova in classe aperte. Scheda introduttiva di studio, non un esame completo né materiale ufficiale di un ateneo.
Università:
Materia: Fisica
Sezione: Meccanica
In breve
Per particella L=r×p e variazione dL/dt è momento torcente.
Spiegazione
Per una particella rispetto a un’origine, il momento angolare è L=r×p, prodotto vettoriale tra posizione e quantità di moto; la sua direzione è perpendicolare al piano di r e p secondo la regola della mano destra. La legge dinamica è dL/dt=τ, dove τ è il momento torcente risultante delle forze rispetto alla stessa origine.
Se il momento torcente esterno netto è nullo, L si conserva. Una pattinatrice che avvicina le braccia riduce il momento d’inerzia I; con L≈Iω costante, la velocità angolare ω aumenta. Il modello presuppone che gli effetti esterni siano trascurabili durante la manovra.
Attenzione a non affermare che L=rp in ogni situazione. Il modulo è rp sinθ: vale rp solo se r e p sono perpendicolari; per moto radiale il prodotto vettoriale è zero. Non si confonda inoltre la conservazione del momento angolare con quella dell’energia cinetica.
Da ricordare
- Per particella L=r×p e variazione dL/dt è momento torcente.
- Se momento torcente esterno netto è nullo, momento angolare totale si conserva.
- Pattinatrice che avvicina braccia riduce I e aumenta ω mantenendo Iω circa costante.
Verifica
Se I diminuisce e L si conserva, ω… 1. Non cambia 2. Diminuisce 3. È zero 4. Aumenta
Soluzione commentata
Risposta corretta: 4
Aumenta. Se momento torcente esterno netto è nullo, momento angolare totale si conserva.
Fonti
- 11.2 Angular Momentum – University Physics Volume 1 — OpenStax. Definizione vettoriale L=r×p, modulo rp sinθ, dipendenza dall’origine e legge dL/dt=τ.
- 10.5 Angular Momentum and Its Conservation — OpenStax. Conservazione quando la coppia esterna netta è zero; esempio della pattinatrice che aumenta ω riducendo I.