Физика углового момента
Физика углового момента

Зависимость углового ускорения от момента сил 1 (Май 2024)

Зависимость углового ускорения от момента сил 1 (Май 2024)
Anonim

Угловой момент- свойство, характеризующее вращательную инерцию объекта или системы объектов, движущихся вокруг оси, которая может проходить или не проходить через объект или систему. У Земли есть орбитальный момент импульса из-за ее ежегодного вращения вокруг Солнца и вращательный момент импульса из-за ее ежедневного вращения вокруг своей оси. Угловой момент - это векторная величина, требующая указания как величины, так и направления для ее полного описания. Величина углового момента орбитального объекта равна его линейному импульсу (произведению его массы m и линейной скорости v) на перпендикулярное расстояние r от центра вращения до линии, проведенной в направлении его мгновенного движения и прохождения через центр тяжести объекта, или просто mvr. Для вращающегося объекта, с другой стороны, момент импульса должен рассматриваться как сумма величин mvr для всех частиц, составляющих объект. Угловой импульс может быть эквивалентно сформулирован как произведение I на момент инерции и ω на угловую скорость вращающегося тела или системы или просто на Iω. Направление вектора углового момента совпадает с направлением оси вращения данного объекта и обозначается как положительное в направлении, в котором правый винт продвинулся бы, если бы вращался аналогичным образом. Подходящими единицами MKS или SI для углового момента являются квадратные метры килограмма в секунду (кг-м2 / сек).

механика: угловой момент и крутящий момент

Частица с массой m и скоростью v имеет линейный импульс p = mv. Частица

Для данного объекта или системы, изолированной от внешних сил, полный момент импульса является постоянной величиной, и этот факт известен как закон сохранения момента импульса. Например, жесткий вращающийся объект продолжает вращаться с постоянной скоростью и с фиксированной ориентацией, если на него не влияет приложение внешнего крутящего момента. (Скорость изменения углового момента фактически равна приложенному крутящему моменту.) Фигурист вращается быстрее или имеет большую угловую скорость ω, когда руки тянутся внутрь, потому что это действие уменьшает момент инерции Я, пока произведение Iω, момент импульса фигуриста, остается постоянным. Благодаря сохранению как направления, так и величины вращающийся гирокомпас в самолете остается неподвижным в своей ориентации, независимо от движения самолета.

О распространении концепции орбитального и спинового углового момента на аналогичные свойства субатомных частиц, таких как электроны, см. Спин. Смотрите также импульс.