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角推力理论:解析刚体角运动的变化与守恒定律

更新时间:2024-07-16 11:13:37作者:佚名

什么是角动量?角动量为什么守恒?如何理解角动量守恒

角推力理论:M=ia=I*(DW/DT)=D(IW)/DT=DL/DT,M为力矩,I为惯性时间,a为角加速度。DW/DT为导数,W为加速度,t为时间。=IW为角动量,表明对于绕定轴旋转的刚体来说,其角运动的变化速度等于作用于刚体的外界副的速度。这就是角力矩理论。角动量守恒定律右边:从刚体角运动理论公式可以看出,刚体角运动的变化是由于外界刚体副的作用引起的。

对于角动量守恒,这个表达式的物理意义是:当物体受到的外力矩M等于零时,物体的角动量J不变。也就是说,物体的旋转也有惯性,只要外力矩等于零,转动惯量不变,物体旋转的速度和方向就不变。物体的旋转效果不会在外力或内力作用下发生变化,直到有外力作用于物体上。

角动量守恒定律其实是成对相等的。例如八大行星距离太阳越远,行星的线速度就越慢;实际上力臂越长,地球受到的力就越小。再比如把绳子绑在石头上,同样的力,绳子越长,石头跑得越慢;反之,石头跑得越快。这就是力和角动量守恒定律。再比如普通自行车的后轮,当出现最小值时,很难停下来,因为车轮各点两边的力矩相等角动量守恒,相互制约产生的角动量不变,而其它的摩擦力和阻力都很小,所以很难停下来。所以有些车轮给它们配重,以求得平衡,使力偶相等留学之路,保持角动量不变。 也就是说,行星的角动量守恒,也就是太阳自转产生的能量守恒,也就是行星对与太阳自转的能量保持一致角动量守恒,或者达到平衡,这样行星就永远围绕太阳旋转。

在物理学中,角动量是与物体绕原点的运动和动量相关的物理量。角动量在经典力学中表示为,例如运动到原点和动量的叉积。角推力是矢量。角动量在不受外力影响时保持不变。角运动和角度是量子力学中结合的一对物理维度。

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