Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvorfor er vinkelmomentum for et legeme lig med produktet dets øjeblik inerti og hastighed?

Udsagnet om, at vinkelmomentum er lig med produktet af inerti og hastighed, er ikke helt nøjagtig . Det er kun sandt for et specifikt tilfælde: lineær hastighed for en punktmasse, der roterer rundt om en fast akse . Her er en sammenbrud:

vinkelmoment:

* Vinkelmomentum er et mål for et objekts tendens til at modstå ændringer i dets rotation. Det er en vektormængde, hvilket betyder, at den har både størrelse og retning.

* Det er defineret som produktet af et objekts inerti -øjeblik og dets vinkelhastighed: l =iω

Inerti -øjeblik:

* Inerti -øjeblik er et mål for et objekts modstand mod ændringer i dets rotationsbevægelse. Det afhænger af objektets massefordeling og rotationsaksen.

* Det er analogt med masse i lineær bevægelse.

Vinkelhastighed:

* Vinkelhastighed er den hastighed, hvormed et objekt roterer. Det måles i radianer pr. Sekund (rad/s).

* Det er analogt med lineær hastighed i translationel bevægelse.

lineær hastighed (til punktmasse):

; .

Hvorfor forskellen?

Formlen l =iΩ er det generelle udtryk for vinkelmomentum. Det er gyldigt for ethvert objekt, der roterer om enhver akse.

Formlen l =mvr er et forenklet udtryk, der kun gælder for en punktmasse, der roterer omkring en fast akse. Det er afledt af den generelle formel ved at erstatte inerti -øjeblik af en punktmasse (I =MR²) og forholdet mellem vinkelhastighed og lineær hastighed (ω =V/R).

Kortfattet:

* Vinkelmomentum beregnes generelt som produktet af inerti og vinkelhastighed ( l =iω ).

* Den forenklede formel L =MVR er kun gyldig for en punktmasse, der roterer omkring en fast akse.

Det er vigtigt at bruge den passende formel baseret på det specifikke scenarie og objektets bevægelse.

Varme artikler