Vinkelmoment

I fysik studeres momentum som vinkelmoment. Denne mængde vinkelbevægelse påføres i den roterende bevægelse, hvilket gør momentum for translationel bevægelse. Vinkelmomentet er en vektormængde, der hovedsageligt er kendetegnet ved rotation af en partikel på en punktlig måde eller et objekt, der strækker sig omkring en akse, der passerer gennem et punkt.

I denne artikel vil vi fortælle dig alt hvad du behøver at vide om vinkelmomentet for dets anvendelighed i fysik.

Hvad er vinkelmoment

Når vi forsøger at beregne det af et objekt, der er placeret bevægelsen omkring en akse, er det altid nødvendigt at angive rotationsaksen bekvemt. Vi skal begynde at måle med et materialepunkt med massen m, vinkelmomentet er skrevet med forkortelsen L. Det lineære momentum er p, og partikelens position i forhold til aksen, der passerer gennem et bestemt punkt O, er r.

Sådan beregnes det på følgende måde: L = rxp

Reaktoren, der er resultatet af et vektorprodukt, er vinkelret på det plan, der dannes af de deltagende vektorer. Dette betyder, at retningen den følelse, der kan findes ved højre hånd, styrer krydsproduktet. Vinkelmoment måles i enheder på kg pr. Kvadratmeter / sekund. Dette måles i henhold til det internationale enhedssystem og har ingen specielle navne.

Denne definition af vinkelmoment giver mest mening for kroppe, der består af mange partikler.

Mængden af ​​vinkelbevægelse

Vi bruger vinkelmomentet af en punktpartikel til at karakterisere tilstanden for rotation af et punkt eller et legeme, der kan behandles som sådan. Husk, at dette sker, når kroppens dimensioner er ubetydelige sammenlignet med dens bevægelsesbane. I forhold til vektorerne af vinkelmomentet i forhold til et givet punkt og det lineære momentum af en punktpartikel, der bevæger sig, da omkredsen er vinkelmomentet.

For en partikel, der bevæger sig i en omkreds, er vinklen 90 grader. Dette skyldes, at hastigheden af ​​vinkelmomentet altid er tangent til omkredsen og derfor vinkelret på radius.

Når vi taler om vinkelmoment, taler vi også om inertimomentet. Dette er intet mere end hvad der beskrives hvornår en stiv krop har en inerti af sin egen krop mod rotation omkring en bestemt akse. Dette inertimoment afhænger ikke kun af kroppens masse, men også af afstanden fra kroppen selv til rotationsaksen. Dette kan lettere forstås, hvis vi tror, ​​at det for nogle objekter er lettere at rotere i forhold til andre på samme akse. Dette afhænger af dannelsen og strukturen af ​​selve objektet.

For partikelsystemer er inertimoment betegnet med bogstavet I og beregnes ved hjælp af følgende formel:

I = ∑r_i² Δm_i

Her har vi, at det er berygtet af m er en lille del af massen, og r er den afstand, kroppen har i forhold til rotationsaksen. Kroppen vil være fuldt udstrakt og sammensat af adskillige partikler, og derfor er dets samlede inertimoment summen af ​​alle produkterne mellem masse og afstand. Det afhænger af geometrien, de har, summeringen ændres og går fra en integral til en differential. Begrebet inertimoment er tæt forbundet med et objekts vinkelmoment eller fuldt udstrakt.

Vinkelmoment af et partikelsystem

Vi vil overveje et system med partikler, der er sammensat af forskellige masser, og som roterer efter en omkreds på samme tid i xy-planet, hver har en lineær hastighed, der er relateret til vinkelhastigheden. På denne måde kan systemets total beregnes og gives af følgende sum:

L = ∑ ∑ r_i² Δm_i

En udvidet krop den kan opdeles i skiver hver med forskellig vinkelmoment. Hvis det pågældende objekts symmetriakse falder sammen med z-aksen, er der ikke noget problem. Og dette skyldes, at der er punkter, der ikke er i xy-planet, så komponenterne, der danner det, og som er vinkelret på den akse, annullerer.

Lad os se, hvornår det varierer. Når en nettokraft normalt virker mod et legeme eller en partikel, momentum for den særlige kan ændre sig. Som følge heraf vil vinkelmomentet også.

På den anden side sker bevarelsen, når den varierer den eksisterende momentmåler. Hvis dette drejningsmoment er nul, bevares vinkelmomentet konstant. Dette resultat er stadig gyldigt, selv i tilfælde af at kroppen ikke er helt stiv.

Eksempler på vinkelmoment

Alt dette har været meget teori og kan ikke forstås godt uden praktiske eksempler. Lad os se praktiske eksempler på vinkelmoment. I den første har vi kunstskøjteløb og andre sportsgrene, hvor der er vendinger. Når en skater begynder at dreje, strækker hun armene og krammer os derefter mod vores kroppe for at krydse hendes ben. Dette gøres for at øge drejehastigheden. Hver gang kroppen svinger konstant, trækker den sig sammen. Takket være denne sammentrækning kan den øge sin rotationshastighed. Dette skyldes det faktum, at det faktum at være i stand til at samle arme og ben også reducerer inertimomentet. Da vinkelmomentet er bevaret, øges vinkelhastigheden.

Et andet eksempel er, hvorfor katte lander på deres fødder. Selvom det ikke har en indledende bevægelsesmængde, sørger det for hurtigt at sige både benene og halen for at ændre sin rotationsinerti og være i stand til at falde af foden. Mens de manøvrerer den drejning, er deres vinkelmoment nul, da deres rotation ikke er kontinuerlig.

Jeg håber, at du med disse oplysninger kan lære mere om det.