La conservazione del momento angolare è un concetto fondamentale in fisica, insieme alla conservazione dell’energia e alla conservazione del momento lineare. Afferma che il momento angolare totale di un sistema deve rimanere lo stesso, il che significa che è conservato. Il momento angolare è una proprietà vettoriale, il che significa che è definito sia da una grandezza che da una direzione, quindi la conservazione del momento angolare coinvolge anche i vettori.
La conservazione del momento angolare si applica ai sistemi in cui la coppia totale applicata è 0. La coppia è una forza di rotazione, come una torsione. Per determinare se si applica la conservazione del momento angolare, viene sommata la somma dei momenti angolari nel sistema prima e dopo una modifica. Se il momento angolare dopo il cambiamento meno quello prima del cambiamento è uguale a 0, il momento angolare è stato conservato.
Il momento angolare, spesso rappresentato dalla lettera L nelle equazioni, è una proprietà del momento d’inerzia e della velocità angolare di un oggetto. Il momento d’inerzia, solitamente rappresentato dalla lettera I, è una misura della resistenza di un oggetto alle variazioni di rotazione. È una funzione della massa e della forma dell’oggetto. Le unità di un momento d’inerzia sono l’area dei tempi di massa, ma la formula esatta per il momento d’inerzia dipende dalla forma dell’oggetto. I libri di testo di fisica e ingegneria spesso includono un grafico con formule per il momento di inerzia delle forme degli oggetti comuni per facilitare i calcoli.
La velocità angolare di un oggetto si misura in radianti al secondo ed è solitamente rappresentata dalla lettera greca omega. Viene calcolato dividendo la componente del vettore velocità che è perpendicolare al raggio di movimento per il raggio. In pratica, il risultato si ottiene spesso moltiplicando l’ampiezza del vettore velocità per il seno dell’angolo del vettore e dividendo per l’ampiezza del raggio.
Per trovare il momento angolare di un oggetto, il momento d’inerzia viene moltiplicato per la velocità angolare. Poiché entrambe sono grandezze vettoriali, la conservazione del momento angolare deve coinvolgere anche una grandezza vettoriale. La moltiplicazione vettoriale viene eseguita per calcolare il momento angolare, L = I*w.
Se l’oggetto per il quale viene calcolato il momento angolare è una particella molto piccola, può essere calcolato utilizzando l’equazione L = m*v*r. In questa equazione, m è la massa della particella, v è la componente del vettore velocità che è perpendicolare al raggio di movimento e r è la lunghezza del raggio. Le quantità in questa equazione sono tutte scalari e viene utilizzato un segno positivo o un segno negativo per indicare la direzione di rotazione.