Nesta seção, nosso objetivo é caracterizar o Momento angular (L) ou Quantidade de Movimento angular (L). Esta grandeza esta associada a quantidade de movimento atribuída a um corpo, quando esse executa um movimento de rotação. É uma grandeza vetorial (possui sentido, direção e módulo).

Iniciaremos nossa discussão falando um pouco sobre Momento Linear (p). Imagine um carrinho de brinquedo, que esta sobre uma superfície livre de atritos, ou qualquer outra força resistiva. Suponha agora que uma criança de um empurrão (aplique força sobre o carrinho). No momento em que a mão da criança atua sobre o carrinho, sua velocidade é variada, o carrinho passa então do repouso para um movimento acelerado. No instante em que a mão desencosta do carrinho, não há mais força sobre ele, e o carrinho então segue movendo-se apenas por inércia, com velocidade constante. O empurrão, ou melhor, a força, atribui ao carrinho uma Quantidade de Movimento Linear (p). Veja animação 1.

A Quantidade de Movimento Linear ou Momento Linear, é tendencia de permanecer em movimento, ou seja, "inércia de movimento", e é expresso pelo produto da Massa (m) pela Velocidade Linear (v),

p = mv

Semelhante a definição de Momento Linear, a "inércia de rotação" de um objeto chama-se Momento Angular. Um planeta que orbita o Sol, um átomo que gira em torno do núcleo atômico, o Spinner em rotação e uma roda de água, todos estes possuem Momento Angular. Essa grandeza é definida como o produto do Momento Linear (p) pelo vetor posição (r), então:

L = p X r

Vamos tratar agora o carrinho da situação anterior como um ponto. Suponha que esse ponto possua Momento Linear (p), e que em determinado momento colide em um bloco que está preso a uma plataforma giratória livre de forças resistivas. O bloco no qual o ponto ficou acoplado está localizado a uma distancia (r) em relação ao eixo de rotação. Temos, a partir do momento em que o ponto acopla-se ao bloco o Momento Angular (L) atribuído ao sistema que esta em rotação.

A multiplicação de dois vetores (vetor Momento linear e vetor posição), resulta em um terceiro vetor, o Momento angular.

Atribui-se sinal positivo ao momento angular, quando a rotação é no sentido anti-horário, e sinal negativo, quando a rotação é no sentido horário. Na animação 3, temos um exemplo de momento angular positivo.

Use a regra da mão direita para definir a direção e o sentido do vetor Momento Angular. Posicione os dedos da mão direita na direção indicada pelo sentido da rotação. O polegar esticado indicará a direção procurada.

Uma vez que o ponto descreve uma trajetória em torno, sua velocidade linear (v) e velocidade angular (w) estão relacionadas pela seguinte equação:

v = wr 

Sendo o momento angular da particula igual a:

L = p X r

temos,

L = mv X r

Substituindo a velocidade Linear (v) por wr temos,

L = wrm X r

Multiplicado r,

L = wmr²

Como mr² representa o Momento de Inércia (I) de um ponto, substituímos, e ficamos com,

L = wI

Eis aqui, a a forma mais conhecida de se expressar o Momento angular, o produto da Velocidade Angular pelo Momento de Inércia de um corpo.