Açısal momentum

açısal momentum

Fizikte momentum şu şekilde incelenir: açısal momentum. Bu miktarda açısal hareket, dönme hareketinde uygulanır, bu da momentumun öteleme hareketi içindir. Açısal momentum, esas olarak bir parçacığın dakik bir şekilde dönmesi veya bir noktadan geçen bir eksen etrafında uzanan bir nesnenin özelliği olan bir vektör miktarıdır.

Bu yazıda, fizikteki kullanışlılığının açısal momentumu hakkında bilmeniz gereken her şeyi size anlatacağız.

Açısal momentum nedir

açısal momentum topaç

Bir eksen etrafındaki hareketi bulunan bir nesneyi hesaplamaya çalıştığımızda, her zaman dönüş eksenini uygun şekilde belirtmek gerekir. M kütleli bir malzeme noktasıyla ölçmeye başlayacağız, açısal momentum L kısaltması ile yazılır. Doğrusal momentum p'dir ve parçacığın belirli bir O noktasından geçen eksene göre konumu r'dir.

Bunu şu şekilde hesapladık: L = rxp

Bir vektör ürününden ortaya çıkan reaktör, katılan vektörler tarafından oluşturulan düzleme diktir. Bu, çapraz çarpım için sağ el kuralı ile bulunabilecek yön anlamındadır. Açısal momentum, metrekare / saniye başına kg birimiyle ölçülür. Bu, uluslararası birimler sistemine göre ölçülür ve herhangi bir özel adı yoktur.

Açısal momentumun bu tanımı, birçok parçacıktan oluşan cisimler için en mantıklı olanıdır.

Açısal hareket miktarı

patenci döner

Bu şekilde ele alınabilecek bir noktanın veya cismin dönme durumunu karakterize etmek için bir nokta parçacığının açısal momentumunu kullanırız. Bunun, hareketinin yörüngesine kıyasla bedenin boyutları önemsiz olduğunda gerçekleştiğini unutmayın. Verilen bir noktaya göre açısal momentum vektörleriyle ve bir nokta parçacığın doğrusal momentumuyla ilişkili olarak çevre açısal momentum olarak hareket eder.

Bir çevre içinde hareket eden bir parçacık durumunda açı 90 derecedir. Bunun nedeni, açısal momentumun hızının her zaman çevreye teğet olması ve dolayısıyla yarıçapa dik olmasıdır.

Açısal momentumdan bahsettiğimizde, eylemsizlik momentinden de söz ederiz. Bu ne zaman anlatılandan başka bir şey değil sert bir cisim, belirli bir eksen etrafında dönmeye karşı kendi vücudunun bir ataletine sahiptir. Bu eylemsizlik momenti yalnızca vücudun kütlesine değil, aynı zamanda vücudun kendisinden dönme eksenine olan mesafesine de bağlıdır. Bazı nesneler için aynı eksendeki diğerlerine göre döndürmenin daha kolay olduğunu düşünürsek, bu daha kolay anlaşılabilir. Bu, nesnenin kendisinin oluşumuna ve yapısına bağlıdır.

Parçacık sistemleri için eylemsizlik momenti I harfi ile belirtilir ve aşağıdaki formülle hesaplanır:

Ben = ∑ ri2 Δmi

Burada, kötü şöhretli m kütlesinin küçük bir kısmı ve r, cismin dönme eksenine olan uzaklığıdır. Gövde tamamen uzatılacak ve çok sayıda parçacıktan oluşacaktır, dolayısıyla toplam eylemsizlik momenti, kütle ve mesafe arasındaki tüm ürünlerin toplamıdır. Sahip oldukları geometriye bağlıdır, toplamı değişir ve integralden diferansiyele gider. Eylemsizlik momenti kavramı, bir nesnenin açısal momentumuyla yakından ilgilidir veya tamamen uzatılmıştır.

Parçacık sisteminin açısal momenti

kediler ayağa düşer

Farklı kütlelerden oluşan ve xy düzleminde aynı anda bir çevreyi takip eden dönen, her birinin açısal hıza bağlı doğrusal bir hıza sahip olan bir parçacık sistemini ele alacağız. Bu şekilde, sistemin toplamı hesaplanabilir ve aşağıdaki toplamla verilir:

L = ω ∑ ri2 Δmi

Genişletilmiş bir vücut her biri farklı bir açısal momentuma sahip dilimlere bölünebilir. Söz konusu nesnenin simetri ekseni z ekseni ile çakışırsa sorun yoktur. Ve bunun nedeni, xy düzleminde olmayan noktaların olması, dolayısıyla onu oluşturan ve bu eksene dik olan bileşenlerin birbirini götürmesidir.

Şimdi ne zaman değiştiğini görelim. Normalde, net bir kuvvet bir cisme veya bir parçacığa karşı etki ettiğinde, bu özelliğin momentumu değişebilir. Sonuç olarak, açısal momentum da artacaktır.

Öte yandan koruma, mevcut tork ölçeri değiştirdiğinde gerçekleşir. Bu tork sıfır ise, açısal momentum sürekli olarak korunur. Bu sonuç, gövdenin tamamen sert olmadığı durumda bile geçerlidir.

Açısal momentum örnekleri

Bütün bunlar çok fazla teori olmuştur ve pratik örnekler olmadan iyi anlaşılamaz. Şimdi açısal momentumun pratik örneklerini görelim. İlkinde artistik patinaj ve dönüşlerin olduğu diğer sporlar var. Bir patenci dönmeye başladığında, kollarını uzatır ve sonra bacaklarını çaprazlamak için bizi vücudumuza doğru çeker. Bu, dönüş hızını artırmak için yapılır. Vücut sürekli salındığında, kasılır. Bu daralma sayesinde dönme hızını artırabilir. Bunun nedeni, kolları ve bacakları kasılabilecek olmanın, eylemsizlik momentini de azaltmasıdır. Açısal momentum korunduğu için açısal hız artar.

Diğer bir örnek, kedilerin neden ayağa kalkmasıdır. Başlangıçta bir hareket miktarı olmamasına rağmen, dönme ataletini değiştirmek ve ayaktan düşebilmek için hem bacakları hem de kuyruğu hızlıca söylemeyi sağlar. O dönüşü manevra ederken, dönüşleri sürekli olmadığı için açısal momentumları sıfırdır.

Umarım bu bilgilerle onun hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.


Makalenin içeriği şu ilkelerimize uygundur editoryal etik. Bir hata bildirmek için tıklayın burada.

İlk yorumu siz

Yorumunuzu bırakın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar ile işaretlenmiştir *

*

*

  1. Verilerden sorumlu: Miguel Ángel Gatón
  2. Verilerin amacı: Kontrol SPAM, yorum yönetimi.
  3. Meşruiyet: Onayınız
  4. Verilerin iletilmesi: Veriler, yasal zorunluluk dışında üçüncü kişilere iletilmeyecektir.
  5. Veri depolama: Occentus Networks (AB) tarafından barındırılan veritabanı
  6. Haklar: Bilgilerinizi istediğiniz zaman sınırlayabilir, kurtarabilir ve silebilirsiniz.