Conservation of Angular Momentum

법의 각운동량의 보존 상태는 경우 외부 토크에 작용하는 개체의 변화가 없고 각 운동량이 발생합니다.

우리의 몇 가지 예멘텀:지구를 계속에서 회전하는 동일한 비율은 수십억년 높은 다이버들은””회전 경우에서 점프하지 않습을 만들 필요가 어떤 물리적인 노력을 계속 회전,그리고 실제로 수 없는 것을 멈추는 회전을 타격하기 전에 물. 이 예들은 보존 법의 특징을 가지고 있습니다. 다음은 고려해야 할 추가 관찰 사항입니다.

1. 닫힌 시스템이 관련되어 있습니다. 지구 또는 하이 다이버를 비틀기위한 노력을하는 것은 없습니다. 그들은 회전 변화 영향으로부터 격리되어 있습니다(따라서”폐쇄 시스템”이라는 용어).3. 총 금액을 변경하지 않고 무언가를 앞뒤로 옮길 수 있습니다. 다이버는 팔과 다리가 완전히 펴진 자세에서 가슴쪽으로 당겨지면서 더 빨리 회전합니다.

각운동량

우리가 조사하고있는 보존 된 양을 각운동량이라고합니다. 호를 위한 각 운동량은 편지 L. 로 선형 운동량 보존이 없을 때 그물은 외부의 힘,각 운동량은 일정하거나 보존할 때 순 토크에 포함되어 있습니다. 우리는 볼 수 있습니다 이 고려하여 Newton’s2nd law,회전 동작:

\vec{\tau}=\frac{\text{d}\vec{\text{L}}}{\text{d}\text{t}},어디\tau 는 토크가 있습니다. 순 토크가 0 인 상황에 대해\frac{\text{d}\vec{\text{L}}}{\text{d}\text{t}}=0.

각운동량 ΔL 의 변화가 0 이면 각운동량은 일정하다;따라서

\vec{\text{L}}=\text{constant}(순 τ=0 일 때).

이것은 각운동량의 보존 법칙에 대한 표현입니다.

예 및 시사점

에 도시 된 바와 같이 스핀을 실행하는 아이스 스케이팅에서 각운동량의 보존의 예가 보인다. 순 토크에 그녀는 것은 매우 제로에 가깝기 때문에,1)이 상대적으로 작은 사이의 마찰에 그녀의 스케이트와 아이스,그리고 2)마찰력이 발휘되는 가까운 매우 중요한 요인이 될 수 있습니다

Conservation of Angular Momentum:아이스 스케이팅 회전 끝에 그녀의 스케이트와 함께 그녀의 팔을 확장합니다. 그녀의 각운동량은 그녀에 대한 순 토크가 무시할 정도로 작기 때문에 보존됩니다. 다음 이미지에서 그녀의 팔을 당길 때 스핀 속도가 크게 증가하여 관성 모멘트가 감소합니다. 그녀가 팔에 당기기 위해하는 일은 회전 운동 에너지의 증가를 초래합니다.이 두 가지 방법은 다음과 같습니다.이 두 가지 방법은 다음과 같습니다. )결과적으로,그녀는 꽤 오랫동안 회전 할 수 있습니다. 그녀는 또한 팔과 다리를 잡아 당겨 스핀 속도를 높일 수 있습니다. 을 때 그녀는,회전관성은 감소와 교체 비율 증가를 유지하기 위해 각 운동량\text{L}=\text{I}\오메가 일정하다. (I:회전 관성,\오메가: 각속도)

각운동량의 보존은 에너지 및(선형)운동량에 대한 보존 법칙과 함께 물리학의 핵심 보존 법칙 중 하나입니다. 이러한 법칙은 양자 역학이 지배하는 미세한 영역에서도 적용 가능하며 자연에 존재하는 고유 한 대칭성으로 인해 존재합니다.

각운동량 이론의 보존:그것은 무엇을 하는가?