Момент импульса частицы. Момент силы.
Кроме энергии и импульса существует ещё Одина физическая величина. С которой связан закон сохранения — это момент импульса. Моментом импульса частицы относительно точки О называется вектор
равный
,
-радиус; -импульс.
Т.е. является ??? вектором. Его направление выбрано так, что вращение вокруг О в направлении
и вектор
образует правовинтовую систему. Модуль
угол между
и
плечо вектора
относительно О.
Найдем с какой величиной связано изменение вектора во времени:
.
Т.к т.о неподвижна, то
равно скорости частицы, т.е. совпадает с
, т.е.
. Далее
— второй закон Ньютона и
; Величина
—момент силы аксиальный вектор.
,
—плечо силы
относительно т.О.
Т.о производная по момента импульса
частицы, относительно некоторой т.О выбранной системы отсчета равна моменту равнодействующей силы
относительно этой точки
. Это уравнение называют уравнением моментов.
Если система отсчета является неинерциальной, то в момент силы включает в себя как момент сил взаимодействия, так и момент сил инерции (относительно той же т.О). Из уравнения моментов следует что если
, то
—равномерное вращательное движение. Т.е. если момент всех сил относительно т.О системы отсчета равен О, в течение интересующего нас
, то момент импульса частицы относительно этой точки остается постоянным.
Уравнение моментов позволяет найти точки относительно О в любой момент времени если известна
частицы относительно точки. Для этого достаточно продифференцировать уравнение
. Кроме этого, если известна зависимость
, то можно найти приращение момента импульса частицы относительно т.О за любой промежуток времени. Для этого необходимо проинтегрировать уравнение
, тогда
Выражение —импульс момента силы подобно
, т.е. приращение момента импульса частицы за любой промежуток времени равно импульсу момента силы за э
то время.
Дата добавления: 2015-06-17; просмотров: 922;