阐述角动量守恒定理及应用摘要:简略介绍角动量守恒定理以及其在生活,工程,科学方面的运关键词:角动量守恒定理,应用前言:角动量守恒是数学学的普遍定理之一。反映质点和质点系围绕一点或一轴运动的普遍规律。在现实生活之中,也有许多方面运用到了角动量守恒定理。本文会较少角动量守恒定理在生活,工程,科学研究之中的应用。1.角动量:角动量合称为动量矩,它常用于描述转动运动。对于赐教在有心力场中的运动,比如,天体的运动,原子中电子的运动等动量定理生活中的应用,角动量是十分重要的数学量。角动量反映不受外力作用或所受诸外力对某定点(或定轴)的合扭力仍然等于零的质点和质点系围绕该点(或轴)运动的普遍规律。数学学的普遍定理之一。比如一个在有心力场中运动的质点,一直遭到一个通过力心的有心力作用,因有心力对力心的转矩为零,所以依照角动量定律,该质点对力心的角动量守恒。为此,质点轨迹是平面曲线,且质点对力心的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。假如把太阳看成力心,行星看成质点,则上述推论就是开普勒行星运动三定理[1]之一,开普勒第二定理。一个不受角动量原理图外力或外界场作用的质点系,其质点之间互相作用的内力服从牛顿第三定理,因此质点系的内力对任一点的主矩为零,因而导入质点系的角动量守恒。
如质点系遭到的外力系对某一固定轴之矩的代数和为零,则质点系对该轴的角动量守恒。角动量守恒也是微观数学学中的重要基本规律。在基本粒子衰变、碰撞和转变过程中都遵循反映自然界普遍规律的守恒定理,也包括角动量守恒定理。2.角动量定律,俗称动量矩定律。叙述角动量与扭矩之间关系的定律。对于质点,角动量定律可叙述为:质点对固定点的角动量对时间角动量定律的微商,等于作用于该质点上的力对该点的扭矩。对于质点系,因为其内各质点间互相作用的内力服从牛顿第三定理,因此质点系的内力对任一点的主矩为零。借助内力的这一特点,即可导入质点系的角动量定律:质点系对任一固定点的角动量对时间的微熵等于作用于该质点系的诸外力对点的扭矩的矢量和。由此可见,描述质点系整体转动特点的角动量只与作用于质点系的外力有关,内力不能改变质点系的整体转动情况。3.质点的角动量守恒定理:对于固定参考点而言,若遭到的合扭力为零,则质点的角动量大小和方向保持不变,这一规律称为质点的角动量守恒定理。对于仅仅受有心力作用的系统,角动量守恒。4.角动量守恒的应用:4.1:陀螺仪:陀螺仪在民航航海等领域得到广泛的应用,主要是为了稳定航向、导航等作用。4.2:行星运动:遭到太阳的万有引力这一有心力,因为万有引力对太阳这个参考点扭力为零,所以她们以太阳为参考点的角动量守恒。
4.3:芭蕾舞旋转:跳芭蕾舞的时侯,运动员在转动的过程之中,会收缩右手动量定理生活中的应用,来实现减轻转动力矩,则角速率变大,转动得越快。4.4:跳水:跳水运动中,运动员在在完成动作时,会将身体蜷曲成球状,目的也是减少转动力矩,推动转动速率,更好地完成动作。4.5:宇宙飞船:宇宙飞船在空间中运行的时侯,通过深处或受其两根杆来改变转动力矩,因而改变转动的速率。4.6:举重:击剑运动员在完成空翻动作的时侯,也是尽量躺卧身体,是转动力矩减少,推动怠速。4.7:跳高:跳高的时侯,起跳以后因为力会形成一个转动力矩,倘若不向后摆手来抵消这个转动力矩,运动员都会往前翻转。角动量守恒定理是一个很有用的定理,我们要更好地理解他,能够在日常生活中活用。