角动量守恒(角动量守恒定律)

更新时间:2023-03-01 19:11:31 阅读: 评论:0

什么是角动量守恒?

角动量守恒,又称角动量守恒定律 是指系统不受合外力矩或所受合外力矩为零时系统的角动量保持不变. dL/dt=r×F当方程右边力矩为零时,可知角动量不随时间变化. 角动量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一,角动量的守恒实质上对应着空间旋转不变性.
  根据刚体定轴转动的角动量定理,若刚体绕定轴转动时所受的合外力矩为零,即在刚体作定轴转动时,如果它所受外力对轴的合外力为零(或不受外力矩作用),则刚体对同轴的角动量保持不变.这就是刚体定轴转动的角动量守恒定律.
  此原理多用于天文学,天体运行时自转不变.
  注解:
  (1)单个刚体对定轴的转动惯量I保持不变,若所受外力对同轴的合外力矩M为零,则该刚体对同轴的角动量是守恒的,即任一时刻的角动量 应等于初始时刻的角动量 ,亦即 ,因而 .这时,物体绕定轴作匀角速转动.
  (2)当物体绕定轴转动时,如果它对轴的转动惯量是可变的,则在满足角动量守恒的条件下,物体的角速度随转动惯量I的改变而变,但两者之乘积却保持不变,因而当I变大时,变小;I变小时,变大.如芭蕾舞演员表演时就是这样.
  (3)人手持哑铃在转台上的自由转动属于系统绕定轴转动的角动量守恒定律的特例.因为人,转台和一对哑铃的重力以及地面对转台的支承力皆平行于转轴,不产生力矩,M=0,故系统的角动量应始终保持不变.

什么是角动量守恒?

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

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。

角动量守恒定律

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。


什么是角动量?什么是角动量守恒?

在物理学中,角动量是与物体的位置矢量和动量相关的物理量。对于某惯性参考系的原点O,物体的角动量是物体的位置矢量和动量的叉积,通常写做L。角动量是矢量,且是一赝矢量。

其中,r表示物体的位置矢量,L表示角动量。p表示动量。角动量L又可写为:

其中,I表示质点的转动惯量,w是角速度矢量。

假设作用于物体的外力矩和为零,则物体的角动量是守恒的。需要注意的是,由于成立的条件不同,角动量是否守恒与动量是否守恒没有直接的联系。

若物体(或系统)所受外力矩和为零,则物体(系统)的角动量守恒。例如静电力或万有引力均是径向力,因此不会产生力矩。行星运动的相互作用力源自于万有引力,故行星运动满足角动量守恒,所对应的就是开普勒定律中的第二定律。

角动量守恒是自旋系统的一种物理性质,它的自旋保持不变,除非受到外力的作用;换句话说,只要净力矩为零,旋转速度是恒定的。

角动量,也被称为自旋,是物体绕轴旋转的速度。陀螺仪是利用角动量守恒来稳定、引导或测量许多类型系统中的旋转运动的简单装置。角动量守恒定律解释了为什么玩具陀螺仪或旋转陀螺在转动时保持直立,而不会受到重力的影响而翻倒。

自行车上的轮子就像陀螺仪一样加速旋转,使自行车更容易保持直立,使任何东西都更难破坏它的动量。花样滑冰运动员通过将手臂靠近身体来增加旋转的能力是角动量守恒定律的另一个例子,就像轨道行星在接近太阳时旋转的增加一样。

角动量守恒是物理学中四个精确守恒定律之一,它指出,一个给定的物理系统的特定性质保持不变,即使该系统随着时间的推移而发展。另外三个精确的守恒定律是线性动量守恒,能量守恒和电荷守恒。


什么是角动量守恒定律?

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。


角动量守恒公式是什么?

角动量守恒定律公式是J=mr^2。

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;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。

角动量守恒定律是对于质点,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。

角动量守恒定律定义

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。


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。

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