角动量守恒定律 角动量守恒公式 分别是什么?具体阐述(什么是角动量守恒定律)
角动量守恒定律是用来叙述刚体旋转运动的方法,要想了解它建议用和动量守恒定律类比的方法 很容易理解,我给您谢几个公式,注意他们是对应的: 1动量 :质量m,速...
下面将有我来为大家聊一聊角动量守恒定律是什么的问题,希望这个问题可以为您解答您的疑问,关于角动量守恒定律是什么的问题我们就开始来说说。
角动量守恒定律 角动量守恒公式 分别是什么?具体阐述
角动量守恒定律是用来叙述刚体旋转运动的方法,要想了解它建议用和动量守恒定律类比的方法
很容易理解,我给您谢几个公式,注意他们是对应的:
1动量 :质量m,速度v,加速度a,动量mv,力F,F=ma
2角动量:转动惯量J,角速度w,角加速度β,角动量Jw,力矩M,M=Jβ
可以看出转动惯量是“充当”质量的角色,力矩充当了力的角色
牛2:物体不受外力或合外力为0,则物体保持运动状态不变
角:旋转物体不受外力矩或和力矩为0,则物体保持旋转状态不变
以上可以看出其数学结构很统一,但是角动量中转动惯量的求法要复杂的多,有些需要微积分基础,这里给出质点:J=mr^2
最后,角动量守恒定理:
一个不受力或所受合力矩为0的系统,在理想情况下(比如忽略摩擦生热等),其角动量守恒
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角动量守恒原理
角动量守恒原理如下:
角动能守恒原理:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。反映质点和质点系围绕一点或一轴运动的普遍规律。如果合外力矩零(即M外=0),则L1=L2,即L=常矢量。这就是说,对一固定点o,质点所受的合外力矩为零,则此质点的角动量矢量保持不变。
角动量守恒转台的实验原理为绕定轴转动的刚体,当对转轴的合外力矩为零时,刚体对转轴的角动量守恒,此为刚体的角动量守恒定律。
根据角动量定理,内力不影响系统的总角动量,因此只要外力矩为零,则系统的角动量守恒。若物体为刚体,则表现为物体绕轴具有恒定的转速。若物体是非刚体,则体系的转速与其转动惯量成反比。
地球受到的来自于月球和太阳的引力经过其质心,如果不考虑潮汐力的作用,这些力的力矩为零,因此地球的自转角动量守恒,由于地球近似是一个刚体,因此表现为地球具有恒定的自转角速度。
同样,地球受到太阳的引力是有心力,故它绕太阳的公转运动也满足角动量守恒的条件,这就是开普勒第二定律:地球的矢径在相等的时间内扫过的面积相等。不过地球的轨道不是圆轨道,故公转角速度不是恒定的。
芭蕾舞表演者脚下受力的力矩如果足够小,她的角动量是守恒的,在她张开手臂时,转速就减小,而收拢手臂则转速增加。
跳水运动员在空中飞翔过程中只受重力作用,作用点正好是人体的转动中心,因此力矩为零,故角动量守恒。
若他想在空中多翻几次筋斗,则必须在这有限的时间内,尽可能提高翻转角速度,因此他必须尽可能的缩成一团以减小自身转动惯量;而入水时又要尽可能竖直向下,减小摇摆,因此就伸直全身,将转速降到最低。
什么是角动量守恒?
角动量守恒一般指角动量守恒定律,对于质点,角动量定理可表述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。
扩展资料
角动量守恒定律是物理学的普遍定律之一。反映质点和质点系围绕一点或一轴运动的普遍规律。如果合外力矩零(即M外=0),则L1=L2,即L=常矢量。
这就是说,对一固定点o,质点所受的合外力矩为零,则此质点的角动量矢量保持不变。这一结论叫做质点角动量守恒定律。
反映不受外力作用或所受诸外力对某定点(或定轴)的合力矩始终等于零的质点和质点系围绕该点(或轴)运动的普遍规律。物理学的普遍定律之一。例如一个在有心力场中运动的质点,始终受到一个通过力心的有心力作用,因有心力对力心的力矩为零,所以根据角动量定理,该质点对力心的角动量守恒。因此,质点轨迹是平面曲线,且质点对力心的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。如果把太阳看成力心,行星看成质点,则上述结论就是开普勒行星运动三定律 之一的开普勒第二定律。
一个不受外力或外界场作用的质点系,其质点之间相互作用的内力服从牛顿第三定律,因而质点系的内力对任一点的主矩为零,从而导出质点系的角动量守恒。如质点系受到的外力系对某一固定轴之矩的代数和为零,则质点系对该轴的角动量守恒。角动量守恒也是微观物理学中的重要基本规律。在基本粒子衰变、碰撞和转变过程中都遵守反映自然界普遍规律的守恒定律,也包括角动量守恒定律。W.泡利于1931 年根据守恒定律推测自由中子衰变时有反中微子产生,1956年后为实验所证实。
角动量(angular momentum) 在物理学中是和物体到原点的位移和动量相关的物理量。它表征质点矢径扫过面积速度的大小,或刚体定轴转动的剧烈程度。
角动量的特点
1、角动量是描述物体转动状态的量。又称动量矩。
2、角动量是矢量,它在通过O 点的某一轴上的投影就是质点对该轴的角动量(标量)。
3、质点系或刚体对某点(或某轴)的角动量等于其中各质点的动量对该点(或该轴)之矩的矢量(或代数)和。
4、角动量的几何意义是矢径扫过的面积速度的二倍乘以质量。角动量守恒定律指出在合外力矩为零时,物体与中心点的连线单位时间扫过的面积不变,在天体运动中表现为开普勒第二定律。
5、角动量在量子力学中与角度是一对共轭物理量。
6、角动量是刚体动力学中与动量对应的概念,它的大小取决于转动的速率和转动物体的质量分布。
7、在常见的情况下,角动量和角速度方向相同,但更一般地来讲,二者的方向不必相同,甚至在刚体作定轴转动的情况下也是如此(利用向量的三重矢积运算法则可证)。
参考资料:
什么是角动量守恒定律
你要先了解角动量定理:M=Ia=I*(dw/dt)=d(Iw)/dt=dL/dt,M是力矩,I是转动惯量,a是角加速度。dw/dt是导数,w代表加速度,t代表时间。。。。。L=Iw是角动量。。。这式子表明,对绕定轴转动的刚体,其角动量对时间的变化率等于作用在刚体上的合外力矩。这就角动量定理。。。
角动量守恒定律:由刚体角动量定理式子可以看出,刚体角动量的变化源于刚体合外力矩的作用。当刚体所受合外力矩为零时,那么
L=Iw=恒量
即当作定轴转动的刚体所受合外力矩为零时,刚体对转轴的角动量恒定不变。这就是角动量守恒定律。
角动量守恒条件及定律是什么
对一固定点o,一个系统所受的合外力矩为零,则此质点的角动量矢量保持不变,即为一个系统角动量守恒的条件。对于质点,角动量定理可表述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。 扩展资料
角动量守恒定理运用条件
对于质点,角动量定理可表述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。一般定理,不要什么条件,定律有一定的适用条件。
质点系的角动量定理:质点系对任一固定点O的角动量对时间的微熵等于作用于该质点系的诸外力对O点的力矩的矢量和。内力不能改变质点系的整体转动情况。
角动量守恒定律,条件--合外力矩等于零。
角动量守恒定律
对于质点,角动量定理可表述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。
角动量守恒定律是物理学的普遍定律之一。反映质点和质点系围绕一点或一轴运动的普遍规律。如果合外力矩零(即M外=0),则L1=L2,即L=常矢量。这就是说,对一固定点o,质点所受的合外力矩为零,则此质点的角动量矢量保持不变。这一结论叫做质点角动量守恒定律。
角动量守恒定律也称动量矩定理。
表述角动量与力矩之间关系的定理。对于质点,角动量定理可表述为:质点对固定点的角动量对时间的.微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。对于质点系,由于其内各质点间相互作用的内力服从牛顿第三定律,因而质点系的内力对任一点的主矩为零。利用内力的这一特性,即可导出质点系的角动量定理:质点系对任一固定点O的角动量对时间的微商等于作用于该质点系的诸外力对O点的力矩的矢量和。由此可见,描述质点系整体转动特性的角动量只与作用于质点系的外力有关,内力不能改变质点系的整体转动情况。
今天的讨论已经涵盖了“角动量守恒定律是什么”的各个方面。我希望您能够从中获得所需的信息,并利用这些知识在将来的学习和生活中取得更好的成果。如果您有任何问题或需要进一步的讨论,请随时告诉我。