Moment of momentum: træk ved stiv kropsmekanik

Moment of momentum: træk ved stiv kropsmekanik
Moment of momentum: træk ved stiv kropsmekanik
Anonim

Momentum henviser til de grundlæggende, grundlæggende naturlove. Det er direkte relateret til symmetriegenskaberne i rummet i den fysiske verden, som vi alle lever i. Takket være loven om dens bevarelse bestemmer vinkelmomentet de fysiske love, der er velkendte for os for bevægelse af materielle legemer i rummet. Denne værdi karakteriserer mængden af translationel eller rotationsbevægelse.

vinkelmomentum
vinkelmomentum

Momentum, også kaldet "kinetisk", "vinklet" og "orbital", er en vigtig egenskab, der afhænger af massen af et materielt legeme, træk ved dets fordeling i forhold til en imaginær cirkulationsakse og bevægelseshastigheden. Her skal det præciseres, at rotation i mekanikken har en bredere fortolkning. Selv en retlinet bevægelse forbi et punkt, der vilkårligt ligger i rummet, kan betragtes som roterende, idet den tager det som en imaginær akse.

Det vinkelmæssige momentum og lovene for dets bevarelse blev formuleret af Rene Descartes i forhold til et progressivt bevægende system af materielle punkter. Sandt nok nævnte han ikke bevarelsen af rotationsbevægelse. Kun et århundrede senere, LeonardEuler og derefter en anden schweizisk videnskabsmand, fysiker og matematiker Daniil Bernoulli konkluderede, mens de studerede rotationen af et materialesystem omkring en fast central akse, at denne lov også gælder for denne type bevægelse i rummet.

Vinkelmoment af et materialepunkt
Vinkelmoment af et materialepunkt

Yderligere undersøgelser bekræftede fuldt ud, at i fravær af ydre påvirkning forbliver summen af produktet af massen af alle punkter med systemets samlede hastighed og afstanden til rotationscentrum uændret. Noget senere udtrykte den franske videnskabsmand Patrick Darcy disse udtryk i form af de områder, der blev fejet af radius-vektorerne af elementarpartikler i samme tidsrum. Dette gjorde det muligt at forbinde et materielt punkts vinkelmoment med nogle velkendte postulater fra himmelmekanikken og i særdeleshed med den vigtigste position på planeternes bevægelse af Johannes Kepler.

Momentum af en stiv krop
Momentum af en stiv krop

Vinkelmomentet for et stivt legeme er den tredje dynamiske variabel, som bestemmelserne i den grundlæggende bevarelseslov gælder for. Den fastslår, at uanset arten og typen af bevægelse, i fravær af ydre påvirkning, vil en given mængde i et isoleret materialesystem altid forblive uændret. Denne fysiske indikator kan kun undergå ændringer, hvis der er et ikke-nul moment af de virkende kræfter.

Af denne lov følger det også, at hvis M=0, vil enhver ændring i afstanden mellem legemet (system af materialepunkter) og den centrale rotationsakse helt sikkert forårsage en stigning eller formindskelsehastigheden af dens omdrejning omkring midten. For eksempel ruller en gymnast, der udfører s altomortaler for at lave flere drejninger i luften, først sin krop til en bold. Og ballerinaer eller kunstskøjteløbere spreder, mens de er piruetteret, armene til siderne, hvis de vil bremse bevægelsen, og omvendt presser de dem mod kroppen, når de forsøger at spinde med en hurtigere hastighed. Således bruges de grundlæggende naturlove i sport og kunst.

Anbefalede: