Hvad sker der med vinkelhastigheden af ​​et objekt, når det begynder at falde i størrelse?

bevarelse af vinkelmoment

Det centrale princip, der er i spil her, er bevarelse af vinkelmoment . Dette betyder, at i fravær af eksterne drejningsmomenter forbliver det samlede vinkelmoment for et system konstant.

* vinkelmomentum (L): Et mål for et objekts tendens til at rotere. Det afhænger af objektets masse, distribution af masse og vinkelhastighed.

* vinkelhastighed (ω): Hvor hurtigt et objekt roterer, målt i radianer pr. Sekund.

forholdet

Vinkelmoment (L) beregnes som:

* l =iω

Hvor:

* i er inerti -øjeblik (et mål for, hvor resistent et objekt er at ændres i dens rotation)

Hvad sker der, når størrelsen falder

Når et objekt krymper i størrelse, falder dens øjeblik af inerti (I). Dette skyldes, at massen fordeles tættere på rotationsaksen.

For at bevare vinkelmomentum (L), da 'jeg' falder, skal vinkelhastigheden (ω) øges at kompensere.

i enklere termer:

Tænk på en figurskøjteløber, der trækker armene tæt på deres krop under en spin. Ved at mindske deres treghedsmoment drejer de meget hurtigere.

Vigtige overvejelser

* Ingen eksterne kræfter: Denne effekt opstår kun, når der ikke er nogen eksterne kræfter, der virker på objektet for at ændre dens vinkelmoment.

* Typer af krympning: Den måde, hvorpå objektet krymper, betyder noget. Hvis massen er ensartet fordelt, er ændringen i vinkelhastighed forudsigelig. Hvis massen omfordelter sig ujævnt, kunne ændringerne være mere komplekse.

Eksempel:

En spinding skater trækker armene ind. Deres inerti -øjeblik falder, og de drejer hurtigere for at bevare deres vinkelmoment.