角动量守恒定律

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。

角动量守恒定律与动能定理违背吗

不违背。

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1、动量守恒定律、动能定理、角动量守恒定律、角动能定理,

它们彼此之间都不互相冲突。

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2、动量守恒的前提是:合外力为0;

动能定理的前提是:合外力做功为0;

角动量守恒的前提是:合外力矩为0;

角动能定理的前提是:合外力矩做功为0。

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3、为了使得楼主能理解它们不冲突,请参看下面的类比。

A、看类比需要一点点关于蚂蚁的知识;

B、这个类比,仅仅说明内力不影响动量守恒。

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类比如下:

一列快速行进的火车车厢,门窗紧闭,里面关着几千万只

六月婚飞的雄壮公蚁跟妙龄母蚁。它们在进行着一生一世

唯一一次的、盛大而又浪漫的、壮烈而又凄惨的群婚婚礼。

为期一两天左右的婚礼之后,所有雄性蚂蚁将会血溅当场、

精尽身亡,无一幸免。所有雌蚁,将怀着众雄蚁爱的种子

深居简出,从此成为一代古墓女皇。不到王国将颠覆之际,

绝不轻易外出。下半生以繁殖百万后代为己任,母仪天下,

历时数年。

背景交待完毕,回到物理话题。

在这生命中唯一的一次牛郎织女、罗密欧朱丽叶相会之后,

然后就阴阳相隔的分分秒秒中,极度浪漫,而又过于悲壮,

每一位雄蚁,每一位雌蚁,都义无反顾,拼命去爱、去爱、

去爱、、、、。享受此刻,繁衍后代、、、、。在搏打中、

冲刺中,热爱中,、、、。

请问:

它们的行为,会不会使得列车,

加速或减速?腾飞或侧翻?地陷或穿越?

也就是说,列车的整体动量会发生变化吗?

动量守恒定律和角动量守恒定律 分别是具体说什么拜托各位了 3Q

角动量守恒定律 反映不受外力作用或所受诸外力对某定点(或定轴)的合力矩始终等于零的质点和质点系围绕该点(或轴)运动的普遍规律。物理学的普遍定律之一。例如一个在有心力场中运动的质点,始终受到一个通过力心的有心力作用,因有心力对力心的力矩为零,所以根据角动量定理,该质点对力心的角动量守恒。因此,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。如果把太阳看成力心,行星看成质点,则上述结论就是开普勒行星运动三定律 [1] 之一。一个不受外力或外界场作用的质点系,其质点之间相互作用的内力服从牛顿第三定律,因而质点系的内力对任一点的主矩为零,从而导出质点系的角动量守恒。如质点系受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物理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守反映自然界普遍规律的守恒定律,也包括角动量守恒定律。W.泡利于1931 年根据守恒定律推测自由中子衰变时有反中微子产生,1956年后为实验所证实。 动量守恒定律 如果一个系统不受外力或所受外力之和为零,那么这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律 [1] . 说明: (1)动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体,它是一个实验规律,也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来; (2)动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。最初它们是牛顿定律的推论, 但后来发现它们的适用范围远远广于牛顿定律, 是比牛顿定律更基础的物理规律, 是时空性质的反映。其中, 动量守恒定律由空间平移不变性推出, 能量守恒定律由时间平移不变性推出, 而角动量守恒定律则由空间的旋转对称性推出; (3)相互间有作用力的物体系称为系统,系统内的物体可以是两个、三个或者更多,解决实际问题时要根据需要和求解问题的方便程度,合理地选择系统.

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