Angula movokvanto

angula movokvanto

En fiziko, impeto estas studata kiel la angula movokvanto. Ĉi tiu kvanto de angula movado aplikiĝas en rotacia movado, kio faras, ke la impeto estas por translacia movado. Angula movokvanto estas vektora kvanto, kiu ĉefe karakteriziĝas per la rotacio de partiklo laŭ akurata maniero aŭ objekto etendita ĉirkaŭ akso, kiu trapasas punkton.

En ĉi tiu artikolo ni diros al vi ĉion, kion vi bezonas scii pri la angula movokvanto de ĝia utileco en fiziko.

Kio estas angula movokvanto

angula movokvanto turniĝanta supro

Kiam ni provas kalkuli ĝin pri iu objekto, kiu situas la movadon ĉirkaŭ akso, ĉiam necesas oportune precizigi la rotacian akson. Ni komencos mezuri per materiala punkto de maso m, la angula movokvanto estas skribita per la mallongigo L. La lineara movokvanto estas p kaj la pozicio de la partiklo kun respekto al la akso kiu trapasas certan punkton O estas r.

Jen kiel ni kalkulas ĝin jene: L = rxp

La reaktoro, kiu rezultas de vektora produkto, estas perpendikulara al la ebeno, kiun formas la partoprenantaj vektoroj. Ĉi tio signifas, ke la direkto la senco trovebla per la dekstra regulo por la kruca produkto. Angula movokvanto estas mezurita en unuoj de kg po kvadrata metro / sekundo. Ĉi tio mezuras laŭ la internacia sistemo de unuoj kaj ne havas iujn specialajn nomojn.

Ĉi tiu difino de angula movokvanto plej sencas por korpoj konsistantaj el multaj eroj.

Kvanto de angula movado

glitkuranto turniĝas

Ni uzas la angulan movokvanton de punkta partiklo por karakterizi la rotacian staton de punkto aŭ korpo, kiu povas esti traktata kiel tia. Memoru, ke ĉi tio okazas kiam la dimensioj de la korpo estas nekonsiderindaj kompare kun la trajektorio de ĝia movado. Rilate al la vektoroj de la angula movokvanto rilate al donita punkto kaj la lineara movokvanto de punkta partiklo kiu moviĝas kiel cirkonferenco estas la angula movokvanto.

Por la kazo de partiklo moviĝanta en cirkonferenco, la angulo estas 90 gradoj. Ĉi tio estas ĉar la rapido de la angula movokvanto estas ĉiam klava al la cirkonferenco kaj tial perpendikulara al la radiuso.

Kiam ni parolas pri angula movokvanto, ni ankaŭ parolas pri la momento de inercio. Ĉi tio estas nenio alia ol tio, kio estas priskribita kiam rigida korpo havas inercion de sia propra korpo kontraŭ rotacio ĉirkaŭ certa akso. Ĉi tiu momento de inercio dependas ne nur de la maso de la korpo, sed ankaŭ de la distanco de la korpo mem al la rotacia akso. Ĉi tio povas esti pli facile komprenebla, se ni pensas, ke por iuj objektoj estas pli facile rotacii rilate al aliaj sur la sama akso. Ĉi tio dependas de la formado kaj strukturo de la objekto mem.

Por partiklosistemoj, la momento de inercio estas indikita per la litero I kaj estas kalkulita per la sekva formulo:

mi = ∑ ri2 Δmi

Ĉi tie ni havas, ke ĝia konata m estas malgranda parto de maso kaj r estas la distanco, kiun la korpo havas rilate al la rotacia akso. La korpo estos plene etendita kaj kunmetita de multaj eroj, tial ĝia totala inercia momento estas la sumo de ĉiuj produktoj inter maso kaj distanco. Ĝi dependas de la geometrio, kiun ili havas, la sumado ŝanĝiĝas kaj iras de integralo al diferencialo. La koncepto de momento de inercio estas proksime rilatita al la angula movokvanto de objekto aŭ plene etendita.

Angula momento de partikla sistemo

katoj falas sur siajn piedojn

Ni konsideros sistemon de partikloj, kiu konsistas el malsamaj masoj kaj kiu rotacias sekvante unu cirkonferencon samtempe en la xy-ebeno, ĉiu havas linian rapidon rilatan al la angula rapido. Tiel oni povas kalkuli la totalon de la sistemo kaj ricevas per jena sumo:

L = Ï ‰ ∠'ri2 Δmi

Plilongigita korpo ĝi povas esti dividita en tranĉaĵojn ĉiu kun malsama angula movokvanto. Se la simetria akso de la koncerna objekto koincidas kun la akso z, estas neniu problemo. Kaj ĉi tio estas pro la fakto, ke estas punktoj, kiuj ne estas en la xy-ebeno, do la komponantoj, kiuj formas ĝin kaj perpendikularaj al tiu akso, nuliĝas.

Ni vidu nun, kiam ĝi varias. Kutime, kiam neta forto agas kontraŭ korpo aŭ partiklo, la impeto de ĉi tiu aparta povas ŝanĝiĝi. Kiel konsekvenco, same la angula movokvanto.

Aliflanke, la konservado okazas kiam ĝi varias ekzistantan tordmezurilon. Se tiu tordmomanto estas nula, la angula movokvanto estas konstante konservita. Ĉi tiu rezulto ankoraŭ validas eĉ se la korpo ne estas tute rigida.

Ekzemploj de angula movokvanto

Ĉio ĉi estis multe da teorio kaj ne povas esti bone komprenata sen praktikaj ekzemploj. Ni vidu praktikajn ekzemplojn de angula movokvanto. En la unua ni havas artan sketadon kaj aliajn sportojn, kie estas turnoj. Kiam glitkuranto komencas turniĝi, ŝi etendas siajn brakojn kaj tiam ŝrumpas nin kontraŭ nia korpo por kruci siajn krurojn. Ĉi tio estas farita por pliigi la turniĝan rapidon. Kiam ajn la korpo konstante oscilas, ĝi kuntiriĝas. Danke al ĉi tiu kuntiriĝo ĝi povas pliigi sian rotacian rapidon. Ĉi tio estas pro la fakto, ke la fakto povi kuntiri la brakojn kaj krurojn ankaŭ reduktas la momenton de inercio. Ĉar la angula movokvanto konserviĝas, la angula rapido pliiĝas.

Alia ekzemplo estas kial katoj surteriĝas. Kvankam ĝi ne havas komencan kvanton da movado, ĝi certigas rapide diri kaj la krurojn kaj la voston por ŝanĝi sian inercian rotacion kaj povi defali de la piedo. Dum ili manovras tiun turnon, ilia angula movokvanto estas nula ĉar ilia rotacio ne estas kontinua.

Mi esperas, ke per ĉi tiuj informoj vi povas lerni pli pri ĝi.


La enhavo de la artikolo aliĝas al niaj principoj de redakcia etiko. Por raporti eraron alklaku Ĉi tie.

Estu la unua por komenti

Lasu vian komenton

Via retpoŝta adreso ne estos eldonita. Postulita kampojn estas markita per *

*

*

  1. Respondeculo pri la datumoj: Miguel Ángel Gatón
  2. Celo de la datumoj: Kontrola SPAM, administrado de komentoj.
  3. Legitimado: Via konsento
  4. Komunikado de la datumoj: La datumoj ne estos komunikitaj al triaj krom per laŭleĝa devo.
  5. Stokado de datumoj: Datumbazo gastigita de Occentus Networks (EU)
  6. Rajtoj: Iam ajn vi povas limigi, retrovi kaj forigi viajn informojn.