Момент импульса: специфические особенности механики твердого тела

Момент импульса: особенности механики твердого тела
Квантование энергии электрона в атоме. Способ получения энергии в реакторе на медленных нейтронах

Данная статья рассказывает о том, что такое квантование энергии и какое значение это явление имеет для современной науки. Приведена история открытия дискретности энергии, а также продемонстрированы области применения квантованности атомов.

Вращение Земли

Вращение Земли вокруг своей оси и Солнца происходит непрерывно. Многие явления зависят от этого движения. Так, день сменяет ночь, один сезон другой, в разных областях устанавливается различный климат.

Момент импульса относится к фундаментальным, основополагающим законам природы. Он непосредственно связан со свойствами симметрии пространства физического мира, в котором мы все живем. Благодаря закону своего сохранения, момент импульса определяет привычные для нас физические законы перемещения материальных тел в пространстве. Данной величиной характеризуется количество поступательного или вращательного движения.

Момент импульса

Момент импульса, также называемый "кинетическим", "угловым" и "орбитальным", является важной характеристикой, зависящей от массы материального тела, особенностей ее распределения относительно воображаемой оси обращения и скорости перемещения. Здесь следует уточнить, что в механике вращение имеет более широкую трактовку. Даже прямолинейное движение мимо некой произвольно лежащей в пространстве точки можно считать вращательным, принимая ее за воображаемую ось.


Физика и математика не обходятся без понятия «векторная величина». Ее необходимо знать и узнавать,...

Момент импульса и законы его сохранения были сформулированы Рене Декартом применительно к поступательно движущейся системе материальных точек. Правда, о сохранении движения вращательного типа он не упоминал. Лишь столетие спустя Леонардом Эйлером, а затем другим швейцарским ученым, физиком и математиком Даниилом Бернулли при изучении вращения материальной системы вокруг неподвижной центральной оси был сделан вывод, что и для такого вида перемещения в пространстве действует данный закон.

Момент импульса материальной точки

Дальнейшие исследования полностью подтвердили, что при отсутствии внешнего воздействия сумма произведения массы всех точек на общую скорость системы и расстояния до центра вращения остается неизменной. Несколько позднее французским ученым Патриком Дарси эти слагаемые были выражены через площади, заметаемые радиус-векторами элементарных частиц за одинаковый период времени. Это позволило связать момент импульса материальной точки с некоторыми известными постулатами небесной механики и, в частности, с важнейшим положением о движении планет Иоганна Кеплера.


Даже человек, не интересующийся космосом, хоть раз видел фильм о космических путешествиях или читал...

Момент импульса твердого тела

Момент импульса твердого тела – третья динамическая переменная, к которой применимы положения фундаментального закона сохранения. Он гласит о том, что независимо от характера и вида движения при отсутствии внешнего воздействия данная величина в изолированной материальной системе всегда будет оставаться неизменной. Этот физический показатель может подвергнуться каким-либо изменениям только в случае наличия ненулевого момента воздействующих сил.

Из данного закона также следует, что если М = 0, любое изменение расстояния между телом (системой материальных точек) и центральной осью вращения непременно вызовет увеличение или уменьшение скорости его обращения вокруг центра. Например, гимнастка, выполняющая сальто, чтобы произвести в воздухе несколько оборотов, изначально свертывает свое тело в клубок. А балерины или фигуристки, вращаясь в пируэте, разводят руки в стороны, если хотят замедлить движение, и, наоборот, прижимают их к корпусу, когда стараются кружиться с большей скоростью. Таким образом, в спорте и искусстве используются фундаментальные законы природы.

Квантование энергии электрона в атоме. Способ получения энергии в ...
Данная статья рассказывает о том, что такое квантование энергии и какое значение это явление имеет для современной науки. Приведена история открытия дискретности энергии, а также продемонстрированы области применения квантованности атомов.
далее
Узнаем что называется моментом силы? Как его определить?
Рассмотрим определение момента силы. На конкретных примерах выясним определение момента силы относительно определенной точки.
далее
Момент инерции. Некоторые подробности механики твердого тела
Одним из основных физических принципов взаимодействия твердых тел является закон инерции, сформулированный еще великим Исааком Ньютоном. С этим понятием мы сталкиваемся практически постоянно, так как оно оказывает чрезвычайно большое влияние на все ...
далее
Астрофизика. Почему Луна не вращается вокруг своей оси?
Луна не вращается вокруг соей оси, так ли это? Много лет ученые спорят на эту тему, но ответа, который удовлетворял бы всех, не находят. Каждый выдвигает свои гипотезы и старается их доказать. На сегодняшний день существует спорная ситуация по этому ...
далее
Что это - импульс тела
Понятия, которыми оперирует физика, понятны большинству обывателей. Однако наше понимание, как правило, достаточно поверхностно. Разберем подробнее, что представляет собой импульс.
далее
Что это - импульс тела
Примеры векторных величин
Физика и математика не обходятся без понятия «векторная величина». Ее необходимо знать и узнавать, а также уметь с нею оперировать. Этому обязательно стоит научиться, чтобы не путаться и не допускать глупых ошибок.
далее
Примеры векторных величин
Искусственная гравитация и способы ее создания
Даже человек, не интересующийся космосом, хоть раз видел фильм о космических путешествиях или читал о таких вещах в книгах. Практически во всех подобных произведениях люди ходят по кораблю, нормально спят, не испытывают проблем с приемом пищи. Это означает, что на этих – выдуманных – кораблях имеется искусственная гравитация.
далее
Искусственная гравитация и способы ее создания
Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия. Что такое энергия в физике?
Энергия – это то, благодаря чему существует жизнь не только на нашей планете, но и во Вселенной. При этом она может быть очень разной. Так, тепло, звук, свет, электричество, микроволны, калории представляют собой различные виды энергии. Для всех процессов, происходящих вокруг нас, необходима эта субстанция. Большую часть энергии все сущее на Земле получает от Солнца, но имеются и другие ее источники.
далее
Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия. Что такое энергия в физике?
Квантовые числа и их физический смысл
Многое в квантовой механике остается за гранью понимания, многое кажется фантастичным. То же относится и к квантовым числам, природа которых загадочна и сегодня. В статье рассказывается о понятии, видах и общих принципах работы с ними.
далее
Квантовые числа и их физический смысл