โมเมนตัม เป็นปริมาณทางฟิสิกส์ชนิดหนึ่ง ซึ่งหมายถึงสภาพของการเคลื่อนที่ของวัตถุ ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็นโมเมนตัมเชิงเส้น และโมเมนตัมเชิงมุม
โมเมนตัมเชิงเส้น จะแสดงถึงสภาพการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่แบบเชิงเส้น นั่นคือวัตถุจะมีการเปลี่ยนแปลงตำแหน่ง ซึ่งต่างจากโมเมนตัมเชิงมุมที่จะพิจารณาการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ซึ่งเป็นเชิงมุม หรือการหมุน โดยที่วัตถุอาจมีการเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นไปด้วยหรือไม่ก็ได้ ยกตัวอย่างเช่น ลูกข่าง กังหันลม ชิงช้าสวรรค์ การหมุนของล้อรถ เป็นต้น ล้วนแล้วแต่เกี่ยวข้องกับโมเมนตัมเชิงมุมทั้งสิ้น
โดยที่โมเมนตัมเชิงมุมจะอยู่ในสภาวะสมดุล เมื่อการเคลื่อนที่แบบหมุนนั้นไม่มีแรงภายนอกซึ่งไม่ผ่านจุดศูนย์กลางมวล (ทอร์ก Torque: τ) มากระทำ สมการของแรงดังกล่าวคือ
τ = Iα
เมื่อ I คือ โมเมนต์ความเฉื่อยเชิงมุมของวัตถุ เป็นค่าคงที่ของวัตถุแข็งเกร็งนั้น ๆ ซึ่งแปรผันตรงกับมวลและรัศมีของวัตถุ หรือ I∝mr^2
และ α คือ ความเร่งเชิงมุมของวัตถุ
และเมื่อ τ = 0 แล้ว หมายความว่า ไม่มีแรงภายนอกมากระทำ แสดงว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมเชิงมุมของวัตถุ ดังนั้น โมเมนตัมเชิงมุมจึงคงที่ถึงแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงความเฉื่อยของการหมุน ส่วนอัตราเร็วเชิงมุมของการหมุนมีการเปลี่ยนแปลง ดังสมการ
L1 = L2 -------------------------------------------------- (1)
ซึ่ง L = Iω -------------------------------------------------- (2)
เมื่อ L คือ โมเมนตัมเชิงมุม
และ ω คือ อัตราเร็วเชิงมุม
จึงได้ว่า
I1 ω1=I2 ω2 ----------------------------------------------------------------(3)
และ ในกรณีของความเฉื่อยของการหมุน คือ
I=kMr2 ----------------------------------------------------------------(4)
เมื่อ k คือ ค่าคงที่ใด ๆ ขึ้นกับรูปร่างของวัตถุ
M คือ มวลของวัตถุ ในกรณีที่เป็นนักบัลเลต์ที่กางแขนและเก็บแขน สามารถพิจารณาได้ว่ามวลนี้คงที่
r คือ รัศมีของการหมุน ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงตามลักษณะการกางแขนของนักเต้นบัลเลต์
จากสมการ (3) และ (4) จึงได้ว่า
kMr12 ω1=kMr22 ω2
r12 ω1=r22 ω2
หรือ ω2=(r1/r2 )2 ω1
แสดงว่า อัตราเร็วเชิงมุมการหมุนของนักเต้นบัลเลต์จึงขึ้นอยู่กับรัศมีของแขนที่กางออกมา กล่าวคือ เมื่อกางแขนออกห่างจากตัวจะทำให้มีความเฉื่อยของการหมุนมาก ทำให้ต้องรักษาโมเมนตัมของการหมุน จึงต้องลดอัตราเร็วเชิงมุมให้น้อยลง ร่างกายของนักเต้นบัลเลต์จึงหมุนช้า แต่เมื่อเก็บแขนให้ใกล้ตัว ทำให้ความเฉื่อยของการหมุนน้อยลง ดังนั้นเพื่อรักษาปริมาณของโมเมนตัมให้คงเดิม จึงต้องเพิ่มอัตราเร็วเชิงมุมให้มากขึ้น ร่างกายของนักเต้นบัลเลต์ก็จะหมุนเร็วขึ้น โดยไม่ต้องมีแรงภายนอกเข้าไปกระทำ
ดังนั้นการกางแขนหรือเก็บแขนจึงเป็นการช่วยควบคุมอัตราเร็วในการหมุนตัว ให้เข้ากับจังหวะ ประกอบดนตรีช้าเร็ว เมื่อต้องการหมุนตัวให้เร็วขึ้นนักเต้นบัลเลต์จะหุบแขนและขาให้แนบเข้ากับร่างกายให้ได้มากที่สุด ในขณะที่เมื่อต้องการให้การหมุนช้าลงหรือหยุดหมุนนักเต้นจะกางขาและแขนออกให้ห่างจากร่างกายมากที่สุดแทน และนอกจากนักเต้นบัลเลต์แล้ว ยังมีกีฬาชนิดอื่นนั่นคือ เสก็ตน้ำแข็งลีลา ที่อาศัยหลักการของโมเมนตัมเชิงมุมนี้เข้ามามีส่วนในการทรงตัว และควบคุมการเคลื่อนที่ให้อยู่ในสภาวะสมดุลได้