Hva er bevaring av kantet momentum?

Bevaring av kantet momentum er et grunnleggende begrep i fysikk, sammen med bevaring av energi og bevaring av lineært momentum. Den sier at det totale vinkelmomentet til et system må forbli det samme, noe som betyr at det er bevart. Vinkelmoment er en vektoregenskap, noe som betyr at den er definert av både en størrelsesorden og en retning, så bevaring av vinkelmomentet involverer også vektorer.

Bevaring av vinkelmomentet gjelder systemer der det totale påførte dreiemomentet er 0. Moment er dreiekraft, for eksempel en vri. For å bestemme om bevaring av vinkelmomentum gjelder, summeres summen av vinkelmomentene i systemet før og etter en endring sammen. Hvis vinkelmomentet etter endringen minus det som før endringen tilsvarer 0, ble vinkelmomentumet bevart.

Vinkelmomentum, ofte representert med bokstaven L i ligninger, er en egenskap av treghetsmomentet og vinkelhastigheten til et objekt. Treghetsmomentet, vanligvis representert med bokstaven I, er et mål på et objekts motstand mot rotasjonsendringer. Det er en funksjon av gjenstandens masse og form. Enhetene til et treghetsmoment er massetidens område, men den nøyaktige formelen for treghetsmomentet avhenger av formen til objektet. Lærebøker i fysikk og ingeniørarbeid inneholder ofte et diagram med formler for treghetsmomentet av vanlige objektformer for å hjelpe til i beregninger.

Vinkelhastigheten til et objekt måles i radianer per sekund og er vanligvis representert med den greske bokstaven omega. Det beregnes ved å dele komponenten i hastighetsvektoren som er vinkelrett på bevegelsesradius med radius. I praksis oppnås ofte resultatet ved å multiplisere størrelsen på hastighetsvektoren med sinusen til vinkelen til vektoren og dele med størrelsen på radius.

For å finne et vinkelmomentum til et objekt multipliseres treghetsmomentet med vinkelhastigheten. Siden begge er vektormengder, må bevaring av vinkelmomentum også involvere en vektormengde. Vektormultifisering utføres for å beregne vinkelmomentet, L = I * w.

Hvis objektet som vinkelmomentet blir beregnet for er en veldig liten partikkel, kan den beregnes ved å bruke ligningen L = m * v * r. I denne ligningen er m massen til partikkelen, v er komponenten i hastighetsvektoren som er vinkelrett på bevegelsesradiusen, og r er lengden på radius. Mengdene i denne ligningen er alle skalare, og et positivt tegn eller negativt tegn brukes til å indikere rotasjonsretningen.