Uma criança estende os dois braços para os lados e levanta halteres, sentada numa cadeira giratória, girando lentamente. Quando, de repente, junta os braços perto do corpo, descobre que a sua velocidade de rotação aumentou significativamente. Ninguém o empurrou, foi apenas porque ele contraiu os braços, por isso, por que é que a velocidade de rotação mudou? Vamos começar por falar da abertura e fecho de uma porta, o que é mais fácil de compreender. Uma porta pode girar em torno de um eixo de rotação, e, normalmente, quando abrimos a porta, a nossa força é perpendicular ao eixo de rotação. Experimente: se aplicar força para baixo na maçaneta (na direção paralela ao eixo de rotação) ou na direção do eixo de rotação, a porta não vai girar. O simples facto de abrir a porta contém muitos princípios de mecânica. Podemos, pelo menos, concluir que, se a força de ação for paralela ao eixo de rotação ou apontar para o eixo de rotação, não terá qualquer efeito na rotação da porta. Claro, podemos substituir a porta por outros objetos. No caso da criança que gira, as únicas forças externas que atuam sobre ele são a gravidade e o apoio da cadeira no chão, e estas forças são paralelas ao eixo de rotação. De acordo com a nossa conclusão anterior, estas forças não têm qualquer efeito na rotação; ou seja, se a quantidade de rotação inicial for a mesma no final, então não houve "efeito". No entanto, antes e depois de a criança juntar os braços, a velocidade de rotação muda significativamente. Então, qual é a quantidade constante que representa a "rotação do sistema" durante a rotação? Vamos analisar as alterações nas quantidades físicas relacionadas com a rotação da criança antes e depois de juntar os braços. Antes de juntar os braços, o fenómeno é o seguinte: a massa do haltere não muda, mas a distância ao eixo de rotação diminui, por isso, o sistema gira mais rapidamente.
E a análise anterior mostra que existe uma quantidade que não muda. Naturalmente, pensamos logo que a velocidade de rotação e a distância mudam, mas isso não é possível! Porque as unidades destas duas quantidades são diferentes, não podem ser adicionadas. Então, o "produto da velocidade de rotação e da distância" será constante? Se pensar assim, parabéns, acertou! A conclusão que adivinhou é, na verdade, a "Lei da Conservação do Momento Angular" da física, também conhecida como "Lei da Conservação do Momento de Inércia" na mecânica. Com esta conclusão, é fácil entender por que os patinadores de figuras aceleram a rotação quando juntam os braços: os patinadores começam por abrir os braços e girar lentamente, o atrito no gelo é muito pequeno e não afeta a velocidade de rotação, enquanto a gravidade e o apoio são paralelos ao eixo de rotação e não afetam a rotação do sistema; de acordo com a "Lei da Conservação do Momento Angular", que afirma que o "produto da velocidade de rotação e da distância" é constante, ao juntar os braços, está a diminuir a distância ao eixo de rotação, pelo que a velocidade de rotação vai, naturalmente, aumentar.