Un niño sostiene unas pesas con ambas manos extendidas a los lados y se sienta en una silla giratoria, girando lentamente. Cuando de repente junta las manos y las acerca al cuerpo, se da cuenta de que su velocidad de giro ha aumentado significativamente. Nadie lo empujó, simplemente acercó sus brazos al cuerpo, ¿por qué cambió la velocidad de giro? Empecemos por hablar de la apertura y cierre de una puerta, que es más fácil de entender. Una puerta puede girar alrededor de un eje, y normalmente, al abrirla, aplicamos una fuerza perpendicular al eje. Puedes probarlo: si aplicas una fuerza hacia abajo en la manija de la puerta (en dirección paralela al eje) o en dirección al eje, la puerta no girará. El simple hecho de abrir la puerta contiene muchos principios mecánicos. Podemos concluir que, si la fuerza actúa en paralelo al eje o en dirección al eje, no afectará la rotación de la puerta. Por supuesto, podemos sustituir la puerta por otros objetos. En el caso del niño que gira, las únicas fuerzas externas que actúan sobre él son la gravedad y la fuerza de apoyo de la silla en el suelo, y todas ellas son paralelas al eje. Según nuestra conclusión anterior, estas fuerzas no afectan la rotación; es decir, si la velocidad de rotación es la misma al principio y al final, entonces no ha habido «influencia». Sin embargo, la velocidad de giro del niño cambia claramente antes y después de juntar los brazos. Entonces, ¿qué cantidad constante representa la «rotación del sistema» durante el proceso de giro? Analicemos los cambios en las cantidades físicas relacionadas con el problema del niño que gira. Antes de juntar los brazos, el fenómeno es el siguiente: la masa de las pesas no cambia, pero la distancia al eje se reduce, por lo que la velocidad de rotación del sistema aumenta.
Y el análisis anterior muestra que existe una cantidad que no cambia. Naturalmente, podemos pensar en el producto de la velocidad de rotación y la distancia, pero esto no es posible, ya que las unidades de ambas cantidades son diferentes y no se pueden sumar. Entonces, ¿podría ser que el «producto de la velocidad de rotación y la distancia» sea una cantidad constante? Si piensas así, felicidades, ¡has acertado! El resultado que has adivinado es, en realidad, la «ley de conservación del momento angular» en física, o la «ley de conservación del momento de rotación» en mecánica. Con esta conclusión, es fácil entender por qué los patinadores artísticos aceleran su giro al juntar sus brazos: primero abren los brazos y giran lentamente, la fricción en la pista de hielo es muy pequeña y no afecta la velocidad de giro, mientras que la gravedad y la fuerza de apoyo son paralelas al eje y no afectan la rotación del sistema; según la «ley de conservación del momento angular», al juntar los brazos, se reduce la distancia al eje, por lo que la velocidad de giro aumenta naturalmente.