Per moto rotatorio si intende il moto durante il quale tutti i punti del corpo si muovono descrivendo una circonferenza attorno a un asse di rotazione di lunghezza r.
La velocità angolare misura la velocità con cui ruota il corpo; essa è uguale per tutti i punti del corpo. Per indicare di quanto ha ruotato un corpo, si utilizza un angolo θ misurato in radianti. Si definisce radiante quell’angolo il cui arco sotteso l ha lunghezza uguale al raggio. Poiché la circonferenza ha lunghezza uguale a 2πr, una rotazione completa equivale a 2π radianti.
La velocità angolare (misurata in radianti al secondo) è data dallo spostamento angolare diviso per il tempo impiegato a percorrerlo:
ω=Δθ/Δt.
Per i moti rotatori, la seconda legge della dinamica prende la forma
dove inserire è il momento delle forze esterne che agiscono sul punto e inserire è l’accelerazione angolare, cioè la variazione rispetto al tempo della velocità angolare. I è il momento d’inerzia del corpo, è uno scalare analogo alla massa del secondo principio della dinamica. Se la massa è puntiforme, I=mr2, dove r è la distanza dall’asse di rotazione (più si è vicini all’asse, maggiore è l’inerzia del corpo a ruotare).
Analogamente alla quantità di moto per il moto traslatorio, si definisce, per il moto rotatorio, il momento angolare del corpo (o momento della quantità di moto), una grandezza vettoriale che ne descrive il moto di rotazione.
Per un punto materiale, il momento angolare inserire rispetto a un polo O è il prodotto vettoriale della sua quantità di moto per il vettore distanza inserire dal punto O.
Per un corpo rigido, il momento angolare è diretto lungo l’asse di rotazione e la sua intensità è data da L=Iω, dove I è il momento d’inerzia e ω è la velocità angolare.
Per i moti rotatori, vale la legge di conservazione del momento angolare: se su un corpo non agisce alcun momento risultante di forze esterne, il momento angolare del corpo rimane invariato.
Manuale di cultura generale – Fisica – Moto rotatorio – Continua