Moment van momentum: kenmerken van de mechanica van het starre lichaam

Moment van momentum: kenmerken van de mechanica van het starre lichaam
Moment van momentum: kenmerken van de mechanica van het starre lichaam
Anonim

Momentum verwijst naar de fundamentele, fundamentele natuurwetten. Het is direct gerelateerd aan de symmetrie-eigenschappen van de ruimte van de fysieke wereld waarin we allemaal leven. Dankzij de wet van behoud bepa alt het impulsmoment de natuurkundige wetten die ons bekend zijn voor de beweging van materiële lichamen in de ruimte. Deze waarde kenmerkt de hoeveelheid translatie- of rotatiebeweging.

impulsmoment
impulsmoment

Moment van momentum, ook wel "kinetisch", "hoekig" en "orbitaal" genoemd, is een belangrijk kenmerk dat afhangt van de massa van een materieel lichaam, de kenmerken van zijn verdeling ten opzichte van een denkbeeldige circulatie-as en de bewegingssnelheid. Hier moet worden verduidelijkt dat rotatie in de mechanica een bredere interpretatie heeft. Zelfs een rechtlijnige beweging langs een willekeurig punt dat willekeurig in de ruimte ligt, kan als roterend worden beschouwd, waarbij het als een denkbeeldige as wordt beschouwd.

Het impulsmoment en de behoudswetten zijn geformuleerd door Rene Descartes in relatie tot een progressief bewegend systeem van materiële punten. Toegegeven, hij noemde het behoud van rotatiebeweging niet. Slechts een eeuw later, LeonardEuler, en vervolgens een andere Zwitserse wetenschapper, natuurkundige en wiskundige Daniil Bernoulli, concludeerden tijdens het bestuderen van de rotatie van een materieel systeem rond een vaste centrale as dat deze wet ook van toepassing is op dit soort beweging in de ruimte.

Hoekmoment van een materieel punt
Hoekmoment van een materieel punt

Verdere studies hebben volledig bevestigd dat bij afwezigheid van externe invloeden, de som van het product van de massa van alle punten door de totale snelheid van het systeem en de afstand tot het rotatiecentrum ongewijzigd blijft. Iets later drukte de Franse wetenschapper Patrick Darcy deze termen uit in termen van de oppervlakten die in dezelfde tijdsperiode door de straalvectoren van elementaire deeltjes werden bestreken. Dit maakte het mogelijk om het impulsmoment van een stoffelijk punt te verbinden met enkele bekende postulaten van de hemelmechanica en in het bijzonder met de belangrijkste positie op de beweging van de planeten door Johannes Kepler.

Momentum van een stijf lichaam
Momentum van een stijf lichaam

Het impulsmoment van een star lichaam is de derde dynamische variabele waarop de bepalingen van de fundamentele behoudswet van toepassing zijn. Het stelt dat, ongeacht de aard en het type beweging, bij afwezigheid van externe invloeden, een bepaalde hoeveelheid in een geïsoleerd materieel systeem altijd onveranderd zal blijven. Deze fysieke indicator kan alleen veranderingen ondergaan als er een moment is dat niet gelijk is aan nul van de werkende krachten.

Uit deze wet volgt ook dat als M=0, elke verandering in de afstand tussen het lichaam (systeem van materiële punten) en de centrale rotatieas zeker zal leiden tot een toename of afnamede snelheid van zijn omwenteling rond het centrum. Bijvoorbeeld, een turnster die s alto's maakt om verschillende bochten in de lucht te maken, rolt aanvankelijk haar lichaam tot een bal. En ballerina's of kunstschaatsers, terwijl ze pirouettes maken, spreiden hun armen naar de zijkanten als ze de beweging willen vertragen, en, omgekeerd, drukken ze tegen het lichaam wanneer ze met een hogere snelheid proberen te draaien. Zo worden de fundamentele natuurwetten gebruikt in sport en kunst.

Aanbevolen: