Fyzika uhlovej hybnosti
Fyzika uhlovej hybnosti

15 - Rovnoměrný pohyb po kružnici (FYZ - Kinematika) (Smieť 2024)

15 - Rovnoměrný pohyb po kružnici (FYZ - Kinematika) (Smieť 2024)
Anonim

Uhlová hybnosť, charakterizujúca rotačnú zotrvačnosť objektu alebo systému predmetov v pohybe okolo osi, ktorá môže alebo nemusí prechádzať objektom alebo systémom. Zem má orbitálny moment hybnosti z dôvodu svojej každoročnej revolúcie okolo Slnka a rotáciu momentu hybnosti kvôli svojej dennej rotácii okolo svojej osi. Uhlová hybnosť je vektorová veličina, ktorá si vyžaduje úplný opis aj veľkosť a smer. Veľkosť uhlovej hybnosti obiehajúceho objektu sa rovná jeho lineárnej hybnosti (súčin jej hmotnosti ma lineárnej rýchlosti v) krát kolmá vzdialenosť r od stredu otáčania k priamke nakreslenej v smere jeho okamžitého pohybu a prechodu cez ťažisko objektu alebo jednoducho mvr. Na druhej strane, u spriadacieho objektu sa musí moment hybnosti považovať za súčet množstva mvr pre všetky častice tvoriace predmet. Uhlová hybnosť môže byť formulovaná rovnako ako súčin I, moment zotrvačnosti a co, uhlová rýchlosť rotujúceho telesa alebo systému alebo jednoducho Iω. Smer vektora uhlovej hybnosti je smerom osi otáčania daného objektu a je označený ako kladný v smere, ktorý by pravá skrutka postupovala, ak by sa otáčala podobne. Vhodné jednotky MKS alebo SI pre moment hybnosti sú kilogramy na meter štvorcový za sekundu (kg-m2 / s).

mechanika: Uhlová hybnosť a krútiaci moment

Častica hmoty m a rýchlosti v má lineárnu hybnosť p = mv. Častice

Pre daný objekt alebo systém izolovaný od vonkajších síl je celková hybná hybnosť konštanta, skutočnosť, ktorá sa nazýva zákon zachovania hybnosti. Napríklad tuhý spriadací predmet sa ďalej točí konštantnou rýchlosťou a s pevnou orientáciou, pokiaľ to nie je ovplyvnené pôsobením vonkajšieho krútiaceho momentu. (Rýchlosť zmeny momentu hybnosti sa v skutočnosti rovná použitému krútiacemu momentu.) Krasokorčuliar sa točí rýchlejšie alebo má väčšiu uhlovú rýchlosť ω, keď sú ramená vtiahnuté dovnútra, pretože táto akcia znižuje moment zotrvačnosti. Zatiaľ čo produkt Iω, uhlová hybnosť korčuliarov, zostáva konštantná. Z dôvodu zachovania smeru, ako aj veľkosti, zostáva rotujúci gyrocompass v letúne pevný vo svojej orientácii, nezávislý od pohybu letúna.

Pre rozšírenie koncepcie orbitálnej a rotačnej hybnosti na analogické vlastnosti subatomárnych častíc, ako sú elektróny, pozri spin. Pozri tiež hybnosť.