今天我们来聊聊角动量,以下6个关于角动量的观点希望能帮助到您找到想要的大学知识。
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角动量是什么?
角动量在物理学中是与物体到原点的位移和动量相关的物理量。
角动量在经典力学中表示为到原点的位移和动量的叉乘。角动量是矢量。
在不受外界作用时,角动量是守恒的。
角动量在量子力学中与角度是一对共轭物理量。
角动量
angularmomentum
描述物体转动状态的量。又称动量矩。如质点的质量为m,速度为v,它关于O点的矢径为r,则质点对O点的角动量L=r·mv。角动量是矢量,它通过O点某一轴上的投影就是质点对该轴的角动量(标量)。质点系或刚体对某点(或某轴)的角动量等于其中各质点的动量对该点(或该轴)之矩的矢量(或代数)和。一个质量为m的质点绕O点作半径为r的匀速圆周运动,转动角速度为ω,则质点对O点的角动量L=r·mv=r·mrω=mr2ω=I0ω,式中I0为质点对圆心O的转动惯量。以角速度ω绕定轴z转动的刚体,其中各点都分别在与z轴垂直的各平面上作匀速圆周运动,而它们的圆心就是各平面与z轴的交点。因此,刚体绕z轴转动的角动量L=求和ri·mivi=求和ri·miriω=求和miri2ω=Izω,式中求和Iz=miri2为刚体对z轴的转动惯量;ri、vi、mi分别为第i个作圆周运动的质点的半径、速度和质量。角动量的量纲为L2MT-1,其SI单位为kg·m2/s
什么是角动量
问题一:什么是角动量 角动量是刚体力学中的概念,你可以对比质点力学中动量的概念来理解角动量的概念。
动量 是和 速度、 质量、 力 相联系的。
角动量是和 转动角速度、转动惯量、力矩 相联系的。
物体的 质量 和 速度 的乘积叫做运动物体的动量
刚体的 转动惯量和 角速度 的乘积,叫做刚体对转轴的角动量或者是叫动量矩。
质量 是物体惯性 的量度
转动惯量 是刚体转动的惯性 的量度
动量守恒定律: 运动物体如果受到的合外力为零(或不受外力的作用),则物体动量的大小和方向都保持不变。
或者说:如果物体系受到的合外力为零,则系统内各物体动量的矢量和保持不变。
刚体转动的角动量守恒定律:在刚体转动时,如果受到的外力对轴的合外力矩为零(或不受外力矩作用),则刚体对同轴的角动量保持不变。
动量矩守恒定律是一条很有用的定律。
例如:人手持铁哑铃在转台上的自由转动属于系统绕定轴转动的角动量守恒定律的重要例子。因为人,转台和一对哑铃的重力以及地面对转台的支承力皆平行于转轴,不产生力矩,M=0,故系统的角动量应始终保持不变。当人把两臂收回抱在胸前时,转动惯量减小了,但动量矩仍保持不变,所以转动速度就变快了。
花样滑冰、体操、跳水、芭蕾舞……中许多旋转动作都应用了这一定律。
自行车行走时,车轮转动,遵从动量矩守恒定律,只有受到足够大的外力距作用时,其动量矩才会改变――改变转轴的方向,所以,车轮转动得越快,自行车越不容易倾倒。所以“定车”需要较高的技巧;
杂技演员在表演车技时常常猛蹬几下,车速快了,他才在车上作各种技巧动作。
根据动量矩守恒定律,在不受到外力绩作用时,保持它原来的转动方向,所以高速旋转的物体具有定向性。由此做成了陀螺仪,在飞机、航海、航天技术中都离不开陀螺仪。
问题二:角动量是什么? 质量乘速度乘轴心距
角动量在物理学中是与物体到原点的位移和动量相关的物理量,
角动量在经典力学中表示为到原点的位移和动量的叉乘,通常写做L 。角动量是矢量。
L= r times p (times 表示乘,即L=r*p)
其中,r表示质点到旋转中心(轴心)的距离(可以理解为半径),L表示角动量。p 表示动量。
在不受外力矩作用时,体系的角动量是守恒的。
角动量在量子力学中与角度是一对共轭物理量。我们知道,要测量一个直线运动的物体运动快慢,可以用速度来表示,那么物体的旋转状况又用什么来衡量呢?一种办法就是用“角动量”。对于一个绕定点转动的物体而言,它的角动量等于质量乘以速度,再乘以该物体与定点的距离。物理学上有一条很重要的角动量守恒定律,它是说,一个转动物体。他的旋转速如果不受外力矩作用,它的角动量就不会因物体形状的变化而变化。例如一个芭蕾舞演员,当他在旋转过程中突然把手臂收起来的时候(质心与定点的距离变小),他的旋转速度就会加快,因为只有这常才能保证角动量不变。这一定律在地球自转速度的产生中起着重要作用。”
地球的角动量要用微积分做。
L=∫∫r(mωr)dmdr
积分区间为[0,R],[0,m]
R是地球半径,m为地球质量,ω为地球自转角速度=2π/24H
问题三:什么是角动量? 角动量的物理意义: 如果对于某一固定点,质点所受的合外力矩为零,则此 质点对该固定点的角动量矢量保持不变.(质点角动理守恒定律)
如果一个质点系所受的合外力矩等于该质点系的角动量对时间的变化率(力矩和角动量都相对于惯性系中同一定点.)(质点系的角动量守恒定理)
因为角动量也服从守恒定律,在近代物理中其运用极其广泛.
角动量L=r×F(矢量叉乘)=r*F*sin
由角动量守恒定律可以证明开普勒第二定律:行星对太阳的径矢在相等时间内扫过相等的面积.
问题四:什么是角动量 类比即可理解:
1、线动量,linear momentum
平时说到线动量时,总是将“线”字省略了。
线动量联系的是平动 translation,也就是没有转动、振动等等;
平动中质心的运动规律跟物体内其他各点没有丝毫区别;
线动量 = 平动的惯性量度 乘以 线速度 = 质量 乘以 速度。
2、角动量,angular momentum
当物体的运动中,有转动时,平动的惯性量度就变成了转动的惯性量度;
转动的惯性量度是转动惯量;
平动的线速度就转化为角速度;
角动量 = 转动的惯性量度 乘以 角速度 = 转动惯量 乘以 角速度。
线速度的物理意义 = 单位时间内的线位移;
角速度的物理意义 = 单位时间内的角位移,就是转过了多少角度。
问题五:什么是角动量 角动量是刚体力学中的概念,你可以对比质点力学中动量的概念来理解角动量的概念。
动量 是和 速度、 质量、 力 相联系的。
角动量是和 转动角速度、转动惯量、力矩 相联系的。
物体的 质量 和 速度 的乘积叫做运动物体的动量
刚体的 转动惯量和 角速度 的乘积,叫做刚体对转轴的角动量或者是叫动量矩。
质量 是物体惯性 的量度
问题六:什么是角动量守恒? 角动量守恒,又称角动量守恒定律 是指系统不受合外力矩或所受合外力矩为零时系统的角动量保持不变。 dL/dt=r×F当方程右边力矩为零时,可知角动量不随时间变化。 角动量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一,角动量的守恒实质上对应着空间旋转不变耿。
根据刚体定轴转动的角动量定理,若刚体绕定轴转动时所受的合外力矩为零,即在刚体作定轴转动时,如果它所受外力对轴的合外力为零(或不受外力矩作用),则刚体对同轴的角动量保持不变.这就是刚体定轴转动的角动量守恒定律.
此原理多用于天文学,天体运行时自转不变.
注解:
(1)单个刚体对定轴的转动惯量I保持不变,若所受外力对同轴的合外力矩M为零,则该刚体对同轴的角动量是守恒的,即任一时刻的角动量 应等于初始时刻的角动量 ,亦即 ,因而 。这时,物体绕定轴作匀角速转动。
(2)当物体绕定轴转动时,如果它对轴的转动惯量是可变的,则在满足角动量守恒的条件下,物体的角速度随转动惯量I的改变而变,但两者之乘积却保持不变,因而当I变大时,变小;I变小时,变大。如芭蕾舞演员表演时就是这样。
(3)人手持哑铃在转台上的自由转动属于系统绕定轴转动的角动量守恒定律的特例。因为人,转台和一对哑铃的重力以及地面对转台的支承力皆平行于转轴,不产生力矩,M=0,故系统的角动量应始终保持不变。
角动量的公式
角动量是物体旋转时的物理量,它的大小和方向都与物体的旋转状态有关。角动量的公式为: L = Iω 其中,L表示角动量,I表示物体的转动惯量,ω表示物体的角速度。角动量的单位是kg·m²/s。 除了上述公式外,角动量还有一些其他的重要概念和公式,例如: 角动量守恒定律 在没有外力作用的情况下,物体的角动量守恒。即,物体的初始角动量等于物体的末状态角动量。这个定律在许多物理问题中都有重要的应用,例如旋转的陀螺、行星的运动等。 角动量矢量 角动量是一个矢量量,它的方向与物体的旋转方向相同。在三维空间中,角动量的方向可以用右手定则来确定。 角动量定理 角动量定理是描述物体旋转运动的基本定理之一,它表明物体的角动量随时间的变化率等于物体所受的外力矩。即: dL/dt = M 其中,M表示物体所受的外力矩。 角动量的应用 角动量在物理学中有广泛的应用,例如在机械工程中,角动量可以用来描述旋转机械的运动状态;在天文学中,角动量可以用来描述行星、卫星等天体的运动状态;在量子力学中,角动量是描述粒子自旋的重要物理量之一。
动力学中角动量是什么意思?
首先需要了解,角动量(angular momentum) 在物理学中是和物体到原点的位移和动量相关的物理量。它表征质点矢径扫过面积速度的大小,或刚体定轴转动的剧烈程度。
角动量公式:L = mvl 的证明过程如下:
∵ L = Jω (J 是转动惯量,ω(欧米伽)是角速度)
而J=ml^2,(l为半径)将J展开代入原式得:
∴ L=mωl^2
∵ v=ωl
∴ L=m(ωr)l=mvl,原式得证。
扩展资料:
一、角动量是一个“量”,其衍生出来的定律是“角动量守恒定律”。
1、角动量守恒定律定义:
对于质点,角动量定理可表述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。
2、角动量守恒定律内容:
是物理学的普遍定律之一。反映质点和质点系围绕一点或一轴运动的普遍规律。
如果合外力矩零(即M外=0),则L1=L2,即L=常矢量。这就是说,对一固定点o,质点所受的合外力矩为零,则此质点的角动量矢量保持不变。这一结论叫做质点角动量守恒定律。
二、与角动量相应的学科是动力学
1、动力学简介:
动力学是理论力学的一个分支学科,它主要研究作用于物体的力与物体运动的关系。动力学的研究对象是运动速度远小于光速的宏观物体。动力学是物理学和天文学的基础,也是许多工程学科的基础。许多数学上的进展也常与解决动力学问题有关,所以数学家对动力学有着浓厚的兴趣。
2、动力学基础:
动力学的研究以牛顿运动定律为基础;牛顿运动定律的建立则以实验为依据。动力学是牛顿力学或经典力学的一部分,但自20世纪以来,动力学又常被人们理解为侧重于工程技术应用方面的一个力学分支。
参考资料来源:百度百科-角动量守恒定律
参考资料来源:百度百科-动力学
角动量的解释
角动量的解释 一个物体围绕一个轴 旋转 时,它的转动惯量与角 速度 的乘积叫做“角动量”。角动量是一个矢量。 词语分解 角的解释 角 ǎ 牛、羊、鹿等头上长出的坚硬的 东西 :牛角。鹿角。犄角。角质。 形状像角的:菱角。皂角。 突入海中的尖形的陆地(多 用于 地名):成山角(在 中国 山东省)。 几何 学指从一点引出两条直线所夹成的平面部分: 动量的解释 表示 运动 物体运动特性的一种物理量,它的方向和物体运动的方向相同。它的大小等于运 动物 体的质量和速度的乘积详细解释 表示运动物体运动特性的一种物理量。动量是一个矢量,它的方向和物体运动的方向相同,它的大
角动量怎么算
角动量是物体旋转时所具有的动量,它是描述物体旋转运动的重要物理量。角动量的大小与物体的转动惯量和角速度有关,其方向垂直于旋转轴。角动量的计算公式为:L = Iω,其中L表示角动量,I表示物体的转动惯量,ω表示角速度。
拓展:
在物理学中,角动量是一个非常重要的概念,它在许多领域都有广泛的应用。例如,在天文学中,角动量是描述行星、恒星和星系旋转运动的重要物理量。在量子力学中,角动量是描述粒子自旋和轨道运动的基本物理量。
除了角动量的基本概念之外,还有一些相关的知识需要拓展。首先是转动惯量,它是描述物体旋转惯性的物理量。转动惯量的大小取决于物体的形状和质量分布,通常用I表示。对于一个质量分布均匀的球体,其转动惯量为I = 2/5mr²,其中m表示球体的质量,r表示球体的半径。
其次是角速度,它是描述物体旋转速度的物理量。角速度的大小取决于物体旋转的角度和时间,通常用ω表示。对于一个物体绕固定轴旋转的情况,其角速度是恒定的,可以用角位移和时间的比值来计算。
最后是角动量守恒定律,它是描述物体旋转运动的重要定律。根据角动量守恒定律,当物体在没有外力作用下旋转时,其角动量保持不变。这意味着,如果一个物体旋转时改变了其转动惯量或角速度,那么它的角动量也会相应地改变。
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