Что такое сохранение углового момента?

Сохранение момента импульса является фундаментальным понятием в физике, наряду с сохранением энергии и сохранением линейного импульса. Это заявляет, что полный момент импульса системы должен остаться тем же самым, что означает, что это сохранено. Момент импульса является векторным свойством, что означает, что он определяется как величиной, так и направлением, поэтому сохранение момента импульса также включает векторы.

Сохранение углового момента применимо к системам, в которых суммарный крутящий момент равен 0. Крутящий момент - это сила вращения, например, поворот. Чтобы определить, применяется ли сохранение углового момента, сумма угловых моментов в системе до и после изменения суммируется вместе. Если момент импульса после изменения минус тот, что до изменения равнялся 0, момент импульса был сохранен.

Угловой момент, часто представляемый буквой L в уравнениях, является свойством момента инерции и угловой скорости объекта. Момент инерции, обычно обозначаемый буквой I, является мерой сопротивления объекта изменениям вращения. Это функция массы и формы объекта. Единицы момента инерции - это масса, умноженная на площадь, но точная формула для момента инерции зависит от формы объекта. Учебники по физике и технике часто включают диаграмму с формулами для момента инерции общих форм объектов, чтобы помочь в вычислениях.

Угловая скорость объекта измеряется в радианах в секунду и обычно представлена ​​греческой буквой омега. Он рассчитывается путем деления составляющей вектора скорости, которая перпендикулярна радиусу движения, на радиус. На практике результат часто достигается путем умножения величины вектора скорости на синус угла вектора и деления на величину радиуса.

Чтобы найти момент импульса объекта, момент инерции умножается на угловую скорость. Поскольку оба являются векторными величинами, сохранение углового момента также должно включать векторную величину. Умножение вектора выполняется для вычисления момента импульса, L = I * w.

Если объект, для которого рассчитывается момент импульса, является очень маленькой частицей, его можно рассчитать с использованием уравнения L = m * v * r. В этом уравнении m - масса частицы, v - компонента вектора скорости, перпендикулярного радиусу движения, а r - длина радиуса. Все величины в этом уравнении являются скалярными, и для указания направления вращения используется положительный или отрицательный знак.