Kotni moment

kotni moment

V fiziki se zagon proučuje kot kotni moment. Ta količina kotnega gibanja se uporabi pri rotacijskem gibanju, zaradi česar je gibalno gibanje za translacijsko gibanje. Kotni moment je vektorska količina, za katero je značilno predvsem vrtenje delca na točen način ali predmeta, raztegnjenega okoli osi, ki gre skozi točko.

V tem članku vam bomo povedali vse, kar morate vedeti o kotnem momentu njegove uporabnosti v fiziki.

Kaj je kotni moment

vrtilni kotalni moment

Ko ga poskušamo izračunati za nek predmet, ki se nahaja v gibanju okoli osi, je vedno treba priročno določiti os vrtenja. Začeli bomo meriti z materialno točko mase m, kotni moment zapišemo s kratico L. Linearni moment je p in položaj delca glede na os, ki gre skozi določeno točko O, je r.

Takole izračunamo na naslednji način: L = rxp

Reaktor, ki nastane iz vektorskega produkta, je pravokoten na ravnino, ki jo tvorijo sodelujoči vektorji. To pomeni, da smer navzkrižja, ki jo lahko najdemo z desno roko, pravi za navzkrižni izdelek. Kotni moment se meri v enotah kg na kvadratni meter / sekundo. Ta se meri po mednarodnem sistemu enot in nima posebnega imena.

Ta definicija kotnega momenta je najbolj smiselna za telesa, ki so sestavljena iz številnih delcev.

Količina kotnega gibanja

drsalec vrti

Kotni moment točkovnega delca uporabljamo za označevanje stanja vrtenja točke ali telesa, ki ga lahko obravnavamo kot takega. Ne pozabite, da se to zgodi, ko so mere telesa zanemarljive v primerjavi s smerjo njegovega gibanja. Glede na vektorje kotnega momenta glede na določeno točko in linearni moment točkovnega delca, ki premika se, ko je obseg kotni moment.

V primeru delca, ki se premika po obodu, je kot 90 stopinj. To je zato, ker je hitrost kotnega momenta vedno tangensna na obseg in zato pravokotna na polmer.

Ko govorimo o kotnem momentu, govorimo tudi o trenutku vztrajnosti. To ni nič drugega kot tisto, kar je opisano kdaj trdo telo ima vztrajnost lastnega telesa proti vrtenju okoli določene osi. Ta vztrajnostni moment ni odvisen samo od mase telesa, ampak tudi od razdalje od samega telesa do vrtilne osi. To lahko lažje razumemo, če mislimo, da je pri nekaterih predmetih lažje vrtenje glede na druge na isti osi. To je odvisno od tvorbe in strukture samega predmeta.

Za sisteme delcev je vztrajnostni moment označen s črko I in se izračuna po naslednji formuli:

I = ∑ri2 Δmi

Tu imamo, da je njegov zloglasni m majhen del mase, r pa razdalja, ki jo ima telo glede na os vrtenja. Telo bo popolnoma iztegnjeno in sestavljeno iz številnih delcev, zato je njegov skupni vztrajnostni trenutek vsota vseh produktov med maso in razdaljo. Od geometrije, ki jo imajo, je odvisno, seštevek se spremeni in preide iz integralne v diferencialno. Pojem vztrajnostnega momenta je tesno povezan s kotnim momentom predmeta ali je popolnoma razširjen.

Kotni moment sistema delcev

mačke padejo na noge

Upoštevali bomo sistem delcev, ki je sestavljen iz različnih mas in se vrti po enem obodu hkrati v ravnini xy, pri čemer ima vsak linearno hitrost, ki je povezana s kotno hitrostjo. Na ta način lahko izračunamo celoto sistema in dobimo z naslednjo vsoto:

L = ω ∑ ri2 Δmi

Razširjeno telo lahko ga razdelimo na rezine, vsaka z drugačnim kotnim momentom. Če os simetrije zadevnega predmeta sovpada z osjo o, ni težav. To je posledica dejstva, da obstajajo točke, ki niso v ravnini xy, zato komponente, ki jo tvorijo in so pravokotne na omenjeno os, izginejo.

Poglejmo zdaj, kdaj se spreminja. Običajno, ko neto sila deluje proti telesu ali delcu, zagon tega se lahko spremeni. Posledično tudi kotni moment.

Po drugi strani pa se ohranitev zgodi, ko se spremeni obstoječi merilnik navora. Če je ta navor enak nič, se kotni moment stalno ohranja. Ta rezultat še vedno velja tudi v primeru, da telo ni popolnoma togo.

Primeri kotnega momenta

Vse to je veliko teorije in je brez praktičnih primerov ni mogoče dobro razumeti. Oglejmo si praktične primere kotnega momenta. V prvem imamo umetniško drsanje in druge športe, kjer so zavoji. Ko se drsalec začne obračati, iztegne roke in nas nato skrči ob telo, da prekrižamo noge. To se naredi za povečanje hitrosti obračanja. Kadar telo nenehno niha, se krči. Zahvaljujoč temu krčenju lahko poveča hitrost vrtenja. To je posledica dejstva, da dejstvo, da lahko krčimo roke in noge, prav tako zmanjša trenutek vztrajnosti. Ker se kotni moment ohrani, se kotna hitrost poveča.

Drug primer je, zakaj mačke pristanejo na nogah. Čeprav nima začetne količine gibanja, poskrbi, da hitro izgovori tako noge kot rep, da lahko spremeni svojo vztrajnost vrtenja in da lahko pade z noge. Medtem ko manevrirajo s tem zavojem, je njihov kotni moment enak nič, saj njihovo vrtenje ni kontinuirano.

Upam, da boste s temi informacijami lahko izvedeli več o njih.


Vsebina članka je v skladu z našimi načeli uredniška etika. Če želite prijaviti napako, kliknite tukaj.

Bodite prvi komentar

Pustite svoj komentar

Vaš e-naslov ne bo objavljen. Obvezna polja so označena z *

*

*

  1. Za podatke odgovoren: Miguel Ángel Gatón
  2. Namen podatkov: Nadzor neželene pošte, upravljanje komentarjev.
  3. Legitimacija: Vaše soglasje
  4. Sporočanje podatkov: Podatki se ne bodo posredovali tretjim osebam, razen po zakonski obveznosti.
  5. Shranjevanje podatkov: Zbirka podatkov, ki jo gosti Occentus Networks (EU)
  6. Pravice: Kadar koli lahko omejite, obnovite in izbrišete svoje podatke.