Wetenschap

Wat is impulsmoment? »De definitie en betekenis ervan

Anonim

In de natuurkunde wordt impulsmoment gedefinieerd als een vectorgrootheid die de rotatietoestand van lichamen rond een vast punt aangeeft. Deze fysische grootheid is aanwezig in de klassieke, kwantum- en relativistische mechanica. Het impulsmoment wordt gemeten in kg.m2 / s. Deze maat speelt een rol die vergelijkbaar is met een lineair momentum in vertalingen.

Binnen de klassieke mechanica vertegenwoordigt het impulsmoment van een molecuul of puntmassa ten opzichte van een punt of ruimte de lineaire impuls p ten opzichte van zijn punt. Het wordt meestal weergegeven door het symbool L, waarbij r de lijn is die het punt o verbindt met de locatie van de puntmassa. Om het impulsmoment in de klassieke mechanica te bepalen, wordt de volgende formule toegepast: L = r X p = r X mv.

Zoals te zien is, is het impulsmoment van een puntmassa geen maat voor het lichaam, maar is het afhankelijk van het gekozen referentiepunt. Het fysieke concept is gekoppeld aan rotatie, aangezien het impulsmoment de rotatietoestand van een materieel punt vertegenwoordigt, op dezelfde manier dat het lineaire momentum de staat van lineaire translatie vertegenwoordigt, maar om dit concept een beetje beter te begrijpen, het is noodzakelijk om een ​​nieuwe maat te kennen: het traagheidsmoment.

Het traagheidsmoment van een puntmassa wordt gedefinieerd als het product van de eigen massa van het lichaam en de afstand tot de rotatieas. Deze maat wordt als volgt uitgedrukt: I = m X r2. Zo is er bijvoorbeeld het geval van de aarde die om zijn denkbeeldige as roteert, hier is het totale impulsmoment de som van het impulsmoment van zichzelf, om zijn eigen as en rond een denkbeeldige as van het massamiddelpunt van het aardingssysteem. -Zon.

Het impulsmoment is een maat die wordt gehandhaafd, dat wil zeggen dat de som van het impulsmoment dat van het ene lichaam naar het andere wordt overgedragen in een gesloten medium, altijd nul zal opleveren. Dit is te zien aan de rotatie van het lichaam rond zijn massamiddelpunt. Door het lichaam te draaien en met de armen open, kan worden opgemerkt dat de snelheid aanhoudt, maar als de armen gesloten zijn, zal er een toename in snelheid ontstaan. Het is om deze reden dat het traagheidsmoment hoger is wanneer de armen open zijn, aangezien de verdeling van de lichaamsgewicht ver van de rotatie-as ligt.