¿El momento angular depende del origen?

El momento angular de una partícula que gira alrededor de un punto está dado por L = r × pag .

Imagina una partícula trazando un camino circular sobre una mesa plana. Si pongo el origen de mi sistema de coordenadas en el centro de la trayectoria circular tal que la mesa plana es el X y plano, el vector de momento angular apunta en la dirección positiva del z -eje porque r se encuentra en el plano xy y pag siempre es perpendicular a r . Por lo tanto, no hay cambio en L durante todo el movimiento de la partícula.

Ahora, solo muevo el origen verticalmente hacia el suelo. Ahora r hace un cierto ángulo ϕ con el z -eje, y por lo tanto, L también hace el mismo ángulo ϕ con el z -eje. Pero ahora L sigue cambiando su dirección a medida que la partícula se mueve en la trayectoria circular sobre la mesa plana.

Para concluir, un momento angular L depende mucho de la elección del origen bastante diferente del momento lineal pag ?

Respuestas (1)

Sí, el momento angular depende mucho del origen que elijas. (Puede ver esto más claramente al examinar una sola partícula en el espacio libre con velocidad fija: el momento angular es 0 solo si selecciona el origen a lo largo de la línea de movimiento de la partícula).

Es cierto que el momento lineal es independiente de tu elección de origen; sin embargo pag todavía está sujeto a algunas elecciones arbitrarias. En particular, para un sistema cerrado, siempre existe un marco de referencia inercial en el que pag = 0 ; el 'marco del centro de masa'. Entonces, el hecho de que podamos "elegir" el momento angular no es realmente tan extraño.

Recuerde que su elección de marco de referencia también afecta otras cantidades, por lo que no podemos violar ninguna ley al establecer pag y L independientemente de otras cantidades.

¡GUAU! ¡Guau! ¡Y tal cosa no se enfatiza tanto en la clase y en el libro de texto introductorio! ¡Estoy impresionado! Entonces, básicamente para un cuerpo rígido, ¿el momento angular de cada partícula en el cuerpo es diferente?
Sí. Aunque para un origen y radio fijos, el momento angular para cada partícula (de igual masa) en ese radio será el mismo.
@TadeusPrastowo Estos hechos están implícitos en el material que generalmente se presenta en un curso introductorio, y los profesores a menudo los mencionan de pasada. Por desgracia, muy pocos estudiantes realmente se dan cuenta. Sospecho que la mayoría de los estudiantes están demasiado ocupados aprendiendo el proceso y los conceptos básicos para aprovechar al máximo esta forma de pensar. Así que dejarlo sin enfatizar es otra de las (¡muchas!) mentiras simplificadoras que decimos en un primer plato.