La cantidad de movimiento es una medida de movimiento que determina cuánta fuerza ejercerá un objeto de una masa determinada cuando viaje a una velocidad determinada. La ecuación para la cantidad de movimiento en línea recta es simple: p = mv, donde p es la cantidad de movimiento y myv son masa y velocidad. El momento angular es una cantidad ligeramente diferente; Implica calcular el movimiento de un objeto o partícula alrededor de un punto fijo, un sistema también conocido como órbita. El cálculo del momento angular difiere ligeramente para partículas y objetos, pero es similar al cálculo del momento lineal.
La fórmula para el momento angular de las partículas es L = rp. L es el momento, r es el radio desde el centro de la órbita a la partícula yp es el momento lineal de la partícula: masa multiplicada por la velocidad. La cantidad de movimiento angular que se aplica a los objetos es algo diferente; la fórmula es L = Iω, donde L es el momento, I es el momento de inercia y ω es la velocidad angular. Un concepto importante, el momento de inercia afecta al par o fuerza de rotación alrededor de un eje fijo. El momento de inercia es el producto de la masa por el cuadrado del radio de rotación, o I = mr2.
El impulso de un objeto alrededor de su eje hace que el eje permanezca estacionario, independientemente del peso que se le atribuya, cuando la masa se mueve rápidamente, similar al movimiento de una peonza giratoria. En otras palabras, el movimiento de rotación de un cuerpo que gira rápidamente hace que el eje se estabilice. Por ejemplo, a un ciclista le resulta más fácil mantenerse erguido cuando las ruedas de la bicicleta giran rápidamente. De manera similar, los jugadores de fútbol americano le dan a la pelota un movimiento en espiral para que vuele más recto hacia su compañero de equipo, y según el mismo principio, el cañón de una pistola incluye estrías a lo largo del interior del cañón para darle a la bala una rotación en espiral mientras viaja.
El cálculo del momento angular es útil para determinar las órbitas de los cuerpos celestes. Johannes Kepler, un astrónomo holandés del siglo XVII, desarrolló su Segunda Ley del Movimiento Planetario a través del concepto de conservación del momento angular. Esta ley establece que mientras no haya un par externo en un objeto en órbita, su impulso nunca cambiará. A medida que se acerca al centro de rotación, su velocidad de rotación aumentará y disminuirá cuanto más se aleje del eje de rotación.