Moment hybnosti: vlastnosti mechaniky tuhého telesa

Moment hybnosti: vlastnosti mechaniky tuhého telesa
Moment hybnosti: vlastnosti mechaniky tuhého telesa
Anonim

Momentum sa vzťahuje na základné, základné zákony prírody. Priamo súvisí so symetrickými vlastnosťami priestoru fyzického sveta, v ktorom všetci žijeme. Moment hybnosti nám vďaka zákonu zachovania určuje fyzikálne zákony, ktoré sú nám známe pre pohyb hmotných telies v priestore. Táto hodnota charakterizuje veľkosť translačného alebo rotačného pohybu.

moment hybnosti
moment hybnosti

Moment hybnosti, nazývaný aj „kinetický“, „uhlový“a „orbitálny“, je dôležitou charakteristikou, ktorá závisí od hmotnosti hmotného telesa, vlastností jeho rozloženia vzhľadom na pomyselnú os obehu a rýchlosť pohybu. Tu by sa malo objasniť, že v mechanike má rotácia širší výklad. Dokonca aj priamočiary pohyb za nejakým bodom, ktorý sa ľubovoľne nachádza v priestore, možno považovať za rotačný, berúc ho ako pomyselnú os.

Moment hybnosti a zákony jeho zachovania sformuloval René Descartes vo vzťahu k postupne sa pohybujúcej sústave hmotných bodov. Pravda, o zachovaní rotačného pohybu sa nezmienil. Len o storočie neskôr, LeonardEuler a potom ďalší švajčiarsky vedec, fyzik a matematik Daniil Bernoulli pri štúdiu rotácie hmotného systému okolo pevnej stredovej osi dospeli k záveru, že tento zákon platí aj pre tento typ pohybu v priestore.

Uhlový moment hmotného bodu
Uhlový moment hmotného bodu

Ďalšie štúdie plne potvrdili, že pri absencii vonkajšieho vplyvu zostáva súčet súčinu hmotnosti všetkých bodov celkovou rýchlosťou systému a vzdialenosti od stredu otáčania nezmenený. O niečo neskôr francúzsky vedec Patrick Darcy vyjadril tieto pojmy ako oblasti, ktoré za rovnaké časové obdobie prešli vektormi polomeru elementárnych častíc. To umožnilo spojiť moment hybnosti hmotného bodu s niektorými známymi postulátmi nebeskej mechaniky a najmä s najdôležitejšou pozíciou o pohybe planét od Johannesa Keplera.

Hybnosť tuhého telesa
Hybnosť tuhého telesa

Moment hybnosti tuhého telesa je treťou dynamickou premennou, na ktorú sa vzťahujú ustanovenia základného zákona o zachovaní. Uvádza, že bez ohľadu na povahu a typ pohybu, pri absencii vonkajšieho vplyvu zostane daná veličina v izolovanom hmotnom systéme vždy nezmenená. Tento fyzikálny indikátor sa môže zmeniť iba vtedy, ak existuje nenulový moment pôsobiacich síl.

Z tohto zákona tiež vyplýva, že ak M=0, akákoľvek zmena vzdialenosti medzi telesom (systémom hmotných bodov) a stredovou osou rotácie určite spôsobí zväčšenie alebo zmenšenierýchlosť jeho otáčania okolo stredu. Napríklad gymnastka, ktorá robí s altá, aby urobila niekoľko obratov vo vzduchu, najprv stočí svoje telo do lopty. A balerínky či krasokorčuliarky pri piruetách rozpažia ruky do strán, ak chcú pohyb spomaliť, a naopak ich pritlačia k telu, keď sa snažia točiť vo vyššej rýchlosti. V športe a umení sa teda používajú základné prírodné zákony.

Odporúča: