momento angular

Conservação de
Momento Angular e
Giroscópios

Jonathan Tejeda Quartuccio
Unicamp

Conservação de Momento Angular e Giroscópios
Chegamos agora a parte menos intuitiva de nosso curso. Essa talvez seja a parte mais difícil de toda a física, e por essa razão será necessário ter muita atenção. Iremos tratar a respeito de giroscópios.
Imagine que estejamos no espaço, sem gravidade e sem nenhuma força externa.
Suponha que temos uma roda de bicicleta.

No ponto D está a minha mão direita e no ponto E está a minha mão esquerda. Eu seguro a roda pelo seu eixo de rotação. Eu darei um torque com minha mão direita, ou seja, empurrarei o eixo de rotação para frente. Ao empurrar o eixo para frente, minha mão esquerda irá para trás.
Após fornecer o torque à roda, eu irei soltá-la, então a mesma permanecerá girando.

A roda continuará girando para sempre. Se eu aplicasse o torque em qualquer outro sentido, a roda iria girar nesse sentido eternamente. Isso não é tão difícil de perceber. É bastante intuitivo. Agora, vamos para uma parte nada intuitiva. Eu vou girar a roda da bicicleta em sua direção (até então a roda não estava girando sobre seu eixo de rotação).

Novamente, eu darei um torque com a minha mão direita. A questão é: o que vai acontecer agora?

Nossa intuição poderia nos dizer que a roda ficaria rodando e girando eternamente.
Mas isso não pode ocorrer. Perceba que se a roda gira em torno do seu eixo, então existe um momento angular, dado na seguinte direção:

Se aplicarmos um torque e depois soltarmos a roda, então ela ficaria girando da seguinte maneira:

Ou seja, o momento angular continuaria sempre mudando. Mas temos de lembrar que o momento angular só muda quando está sobre a ação de algum torque. Acontece que eu apliquei um torque apenas no começo, e depois deixei de aplicar o torque. Como a natureza reage, então, em uma situação como essa?
Vamos analisar um pouco melhor esse caso:

Esse é o caso geral de uma roda girando