Was ist die Erhaltung des Winkelimpulses?
Die Erhaltung des Winkelimpulses ist ein grundlegendes Konzept in der Physik, zusammen mit der Erhaltung der Energie und der Erhaltung des linearen Impulses. Es besagt, dass der gesamte Winkelimpuls eines Systems gleich bleiben muss, was bedeutet, dass es konserviert ist. Winkelimpuls ist eine Vektoreigenschaft, was bedeutet, dass sie sowohl durch eine Größe als auch durch eine Richtung definiert wird, sodass die Erhaltung des Winkelimpulses auch Vektoren umfasst.
Die Erhaltung des Winkelimpulses gilt für Systeme, bei denen das aufgebrachte Gesamtdrehmoment 0 beträgt. Drehmoment ist die Rotationskraft wie eine Verdrehung. Um festzustellen, ob die Erhaltung des Winkelimpulses gilt, wird die Summe der Winkelmomenten im System vor und nach einer Änderung zusammen summiert. Wenn der Winkelimpuls nach der Veränderung minus, dass vor der Veränderung der Änderung 0 entspricht, wurde der Winkelimpuls erhalten.
Winkelimpuls, häufig durch den Buchstaben L in Gleichungen dargestellt, ist eine Eigenschaft des Trägheitsmoments und der Winkelgeschwindigkeit eines Objekts. Die Moment der Trägheit, die normalerweise durch den Buchstaben I dargestellt wird, ist ein Maß für den Widerstand eines Objekts gegen Änderungen der Rotation. Es ist eine Funktion der Masse und Form des Objekts. Die Trägheitseinheiten sind die Massenzeitenbereiche, aber die genaue Formel für den Trägheitsmoment hängt von der Form des Objekts ab. Physik- und technische Lehrbücher enthalten häufig ein Diagramm mit Formeln für den Trägheitsmoment gemeinsamer Objektformen, um Berechnungen zu unterstützen.
Die Winkelgeschwindigkeit eines Objekts wird in Radian pro Sekunde gemessen und wird normalerweise durch den griechischen Buchstaben Omega dargestellt. Es wird berechnet, indem die Komponente des Geschwindigkeitsvektors geteilt wird, der senkrecht zum Bewegungsradius durch den Radius ist. In der Praxis wird das Ergebnis häufig durch Multiplizieren der Größe des Geschwindigkeitsvektors mit dem Sinus des Vektorwinkels und der Dividierung durch die Größe des Radius erzielt.
um den Winkel zu findenImpuls eines Objekts, der Trägheitsmoment wird mit der Winkelgeschwindigkeit multipliziert. Da beide Vektormengen sind, muss auch die Erhaltung des Winkelimpulses eine Vektormenge beinhalten. Die Vektormultiplikation wird durchgeführt, um den Winkelimpuls zu berechnen, L = I*W.
Wenn das Objekt, für das der Winkelimpuls berechnet wird, ein sehr kleines Teilchen ist, kann es unter Verwendung der Gleichung L = m*V*r berechnet werden. In dieser Gleichung ist M die Masse des Partikels, V die Komponente des Geschwindigkeitsvektors, der senkrecht zum Bewegungsradius ist, und R ist die Länge des Radius. Die Größen in dieser Gleichung sind alle skalar, und ein positives Vorzeichen oder ein negatives Vorzeichen wird verwendet, um die Rotationsrichtung anzuzeigen.