Co to jest zachowanie momentu pędu?

Zachowanie momentu pędu jest podstawową koncepcją w fizyce, podobnie jak zachowanie energii i zachowanie momentu pędu. Stwierdza, że ​​całkowity moment pędny układu musi pozostać taki sam, co oznacza, że ​​jest zachowany. Pęd kątowy jest właściwością wektorową, co oznacza, że ​​jest on definiowany zarówno przez wielkość, jak i kierunek, więc zachowanie momentu pędu obejmuje również wektory.

Zachowanie momentu pędu dotyczy układów, w których całkowity zastosowany moment obrotowy wynosi 0. Moment obrotowy jest siłą obrotową, na przykład skrętem. Aby ustalić, czy zachowuje się zachowanie momentu pędu, sumuje się momenty pędu w systemie przed i po zmianie sumuje się razem. Jeśli moment pędu po zmianie minus ten przed zmianą wynosi 0, pęd kątowy został zachowany.

Pęd kątowy, często reprezentowany przez literę L w równaniach, jest właściwością momentu bezwładności i prędkości kątowej obiektu. Moment bezwładności, zwykle reprezentowany przez literę I, jest miarą odporności obiektu na zmiany obrotu. Jest to funkcja masy i kształtu obiektu. Jednostki momentu bezwładności to masa razy powierzchnia, ale dokładny wzór na moment bezwładności zależy od kształtu obiektu. Podręczniki fizyki i inżynierii często zawierają tabelę ze wzorami na moment bezwładności kształtów typowych obiektów, aby pomóc w obliczeniach.

Prędkość kątowa obiektu jest mierzona w radianach na sekundę i jest zwykle reprezentowana przez grecką literę omega. Oblicza się go poprzez podzielenie składowej wektora prędkości, która jest prostopadła do promienia ruchu przez promień. W praktyce wynik często osiąga się przez pomnożenie wielkości wektora prędkości przez sinus kąta wektora i podzielenie przez wielkość promienia.

Aby znaleźć moment pędu obiektu, moment bezwładności jest mnożony przez prędkość kątową. Ponieważ obie są wielkościami wektorowymi, zachowanie momentu pędu musi również obejmować wielkość wektorową. Mnożenie wektora wykonuje się w celu obliczenia momentu pędu, L = I * w.

Jeżeli obiekt, dla którego obliczany jest moment pędu, jest bardzo małą cząstką, można go obliczyć za pomocą równania L = m * v * r. W tym równaniu m jest masą cząstki, v jest składową wektora prędkości, która jest prostopadła do promienia ruchu, zaś r jest długością promienia. Wielkości w tym równaniu są wszystkie skalarne, a znak dodatni lub ujemny służy do wskazania kierunku obrotu.