Vad är Vinkel Momentum?

December 12

Momentum är ett mått av rörelse som bestämmer hur mycket kraft ett objekt av en given massa kommer att utöva när de reser vid en inställd hastighet. Ekvationen för linjärt momentum är enkel: p = mv, där p är fart och m och v är massa och hastighet. Rörelsemängdsmoment är en något annorlunda kvantitet; den involverar beräkning av rörelsen hos ett objekt eller en partikel runt en fast punkt, ett system som också kallas en omloppsbana. Beräkning mängdsmoment skiljer sig något för partiklar och föremål, men liknar beräkning linjär fart.

Formeln för rörelsemängdsmoment av partiklar är L = rp. L är drivkraften, r är radien från centrum av banan till partikeln och p är den linjära dynamiken i partikeln: massan gånger hastigheten. Rörelsemängdsmoment som det gäller för föremål är något annorlunda; formeln är L = Iω, där L är drivkraften, I är tröghetsmomentet, och ω är vinkelhastigheten. Ett viktigt begrepp, tröghetsmomentet påverkar vridmoment, eller rotationskraft kring en fast axel. Tröghetsmomentet är produkten av massan och kvadraten av rotationsradien, eller I = mr 2.

Ett objekts fart runt sin axel bringar axeln att förbli stationär - oavsett vikt fäst vid den - när massan rör sig snabbt, som liknar rörelsen hos en snurra. Med andra ord, orsakar rotationsrörelse hos en snabbt snurrande kropp axeln stabiliseras. Till exempel har en cyklist en enklare tid vistas upprätt när cykel hjul snurrar snabbt. Likaså fotbollsspelare ge bollen en spiralrörelse för att göra det flyga rakare mot sin lagkamrat, och enligt samma princip, innefattar ett eldrör räfflingen längs det inre av cylindern för att ge kulan en spiralrotation när den färdas.

Beräkning mängdsmoment är användbar för att bestämma banor himlakroppar. Johannes Kepler, en 17th-talet holländska astronomen, utvecklat sin andra lag Planetary Motion via begreppet bevarande av rörelsemängdsmoment. Denna lag säger att så länge det inte finns någon extern vridmoment på ett objekt i omloppsbana, kommer dess fart aldrig att förändras. Som det kommer närmare rotationscentrum, kommer dess rotationshastighet ökar, och det kommer att minska ju längre bort den får från rotationsaxeln.

  • Astronomen Johannes Kepler använde rörelsemängdsmoment för att utveckla en av hans planeternas rörelser lagar.