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角推力理論:解析剛體角運動的變化與守恒定律

更新時間:2024-07-16 11:13:37作者:佚名

什么是角動量?角動量為什么守恒?如何理解角動量守恒

角推力理論:M=ia=I*(DW/DT)=D(IW)/DT=DL/DT,M為力矩,I為慣性時間,a為角加速度。DW/DT為導數,W為加速度,t為時間。=IW為角動量,表明對于繞定軸旋轉的剛體來說,其角運動的變化速度等于作用于剛體的外界副的速度。這就是角力矩理論。角動量守恒定律右邊:從剛體角運動理論公式可以看出,剛體角運動的變化是由于外界剛體副的作用引起的。

對于角動量守恒,這個表達式的物理意義是:當物體受到的外力矩M等于零時,物體的角動量J不變。也就是說,物體的旋轉也有慣性,只要外力矩等于零,轉動慣量不變,物體旋轉的速度和方向就不變。物體的旋轉效果不會在外力或內力作用下發生變化,直到有外力作用于物體上。

角動量守恒定律其實是成對相等的。例如八大行星距離太陽越遠,行星的線速度就越慢;實際上力臂越長,地球受到的力就越小。再比如把繩子綁在石頭上,同樣的力,繩子越長,石頭跑得越慢;反之,石頭跑得越快。這就是力和角動量守恒定律。再比如普通自行車的后輪,當出現最小值時,很難停下來,因為車輪各點兩邊的力矩相等角動量守恒,相互制約產生的角動量不變,而其它的摩擦力和阻力都很小,所以很難停下來。所以有些車輪給它們配重,以求得平衡,使力偶相等留學之路,保持角動量不變。 也就是說,行星的角動量守恒,也就是太陽自轉產生的能量守恒,也就是行星對與太陽自轉的能量保持一致角動量守恒,或者達到平衡,這樣行星就永遠圍繞太陽旋轉。

在物理學中,角動量是與物體繞原點的運動和動量相關的物理量。角動量在經典力學中表示為,例如運動到原點和動量的叉積。角推力是矢量。角動量在不受外力影響時保持不變。角運動和角度是量子力學中結合的一對物理維度。

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