角动量

绕轴旋转的物体的角动量旋转动量(L)是其惯性矩角速度的乘积。

L = Iω {displaystyle L=I/omega }。 {\displaystyle L=I\omega }

哪儿

I {displaystyle I}{\displaystyle I}惯性力矩(角加速度或减速度的阻力,等于质量和其与旋转轴垂直距离的平方的乘积)。

 

角动量有两种:自转角动量和轨道角动量。

溜冰者的角动量是守恒的--当她缩回手脚时,她的惯性矩减小,但她的角速度却增加了,以补偿。Zoom
溜冰者的角动量是守恒的--当她缩回手脚时,她的惯性矩减小,但她的角速度却增加了,以补偿。

自旋角动量

自旋角动量是物体绕着穿过物体的轴线转动的一种角动量,就像一个顶部绕着中心旋转一样。

从旋转轴上非常分散的物体,开始旋转是非常困难的,但是一旦开始旋转,也很难停下来。我们说,也就是说,它的惯性矩很大。同样,启动一个物体缓慢旋转(角速度小)比启动它快速旋转(角速度大)要容易。这就是为什么旋转角动量既取决于物体的分散程度(惯性矩),又取决于它旋转的速度(角速度)。

轨道角动量

另一种角动量是轨道角动量。这是一种围绕太阳运行的行星所具有的角动量,但围绕其轴线旋转的顶端却没有。

当我们谈论一个物体(如行星)围绕某个不动的轴(如太阳)运行时,我们使用轨道角动量。也就是说,它的部分运动方向既不朝向轴线,也不远离轴线;至少有一部分运动是绕着轴线进行的。轨道角动量也衡量了阻止该物体继续绕轴运行的难度。

角动量是一个守恒量--除非有外力矩作用在物体上,否则物体的角动量保持不变。

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问题和答案

问:什么是角动量?
答:角动量,又称旋转动量,是物体的惯性矩与角速度的乘积。

问:角动量是如何计算的?
答:角动量是通过物体的惯性矩和它的角速度相乘来计算的。这在数学上可以表示为L=Iù,其中I是惯性矩(对角速度加速或减速的阻力),ù是角速度。

问:什么是三种角动量?
答:三种角动量是振动、自旋和轨道。

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