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Rotación

¿Por qué los patinadores acercan los brazos al cuerpo cuando quieren girar rápido y los extienden cuando quieren parar? La respuesta la da la dinámica de rotación… pero usando unas ecuaciones poco sencillas.

Para entender los giros debes de tener en cuenta que un objeto que no sea rígido, por ejemplo, un patinador, puede girar muy fácilmente si su cuerpo está muy cerca del eje de giro, decimos que tiene un momento de inercia pequeño. Si separa los brazos del cuerpo, aumenta su momento de inercia y hace que gire más lento.

Puedes hacer una prueba muy sencilla en casa: para eso sólo necesitas una silla de ruedas tipo oficina y un par de botellas de agua de litro o, mejor, de litro y medio. Siéntate en la silla con los pies al aire, sin tocar el suelo. Después coge una botella con cada mano y extiende los brazos. Ahora pide a alguien que te impulse suavemente para comenzar a girar y una vez que estés girando, acerca los brazos al cuerpo y aléjalos. Notarás cómo cambia tu velociad de giro al acercar o alejar el peso del eje de giro.

Es lo que se conoce como la conservación del momento angular. En la magnitud del momento angular aparece la velocidad de giro y la distancia del cuerpo al eje. Cuando se conserva, cuando esa magnitud es constante, si separamos los brazos del cuerpo y aumenta la distancia, la velocidad de giro debe disminuir para que su producto no varíe.

 

¿Por qué es tan difícil estar sobre la bicicleta sin apoyar los pies en el suelo si la bici está parada?

Tiene que ver con lo mismo, con el momento angular. Cuando algo gira tiene momento angular, y cuanto mayor sea su momento angular más difícil es variarlo. Igual que es más difícil detener un portaviones a 20 km/h que una bicicleta a la misma velocidad; algo parecido sucede con el giro. En este caso, en lugar de detener se refiere al eje de giro: si gira muy rápido conservará el eje de giro durante un tiempo y al frenarse irá cambiando el eje de giro. Si has usado alguna vez una peonza entenderás fácilmente lo que decimos. Y en este vídeo, el elemento Veritasium te lo explica en inglés y con algo de física.

 

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