Moment hybnosti: vlastnosti mechaniky tuhého tělesa

Moment hybnosti: vlastnosti mechaniky tuhého tělesa
Moment hybnosti: vlastnosti mechaniky tuhého tělesa
Anonim

Momentum odkazuje na základní, základní přírodní zákony. Přímo souvisí se symetrickými vlastnostmi prostoru fyzického světa, ve kterém všichni žijeme. Moment hybnosti díky zákonu svého zachování určuje fyzikální zákony, které jsou nám známé pro pohyb hmotných těles v prostoru. Tato hodnota charakterizuje velikost translačního nebo rotačního pohybu.

moment hybnosti
moment hybnosti

Moment hybnosti, nazývaný také „kinetický“, „úhlový“a „orbitální“, je důležitou charakteristikou, která závisí na hmotnosti hmotného tělesa, vlastnostech jeho rozložení vzhledem k pomyslné ose oběhu a rychlost pohybu. Zde by mělo být objasněno, že v mechanice má rotace širší výklad. Dokonce i přímočarý pohyb za nějakým bodem libovolně ležícím v prostoru lze považovat za rotační, vezmeme-li jej jako imaginární osu.

Moment hybnosti a zákony jeho zachování formuloval René Descartes ve vztahu k progresivně se pohybujícímu systému hmotných bodů. Pravda, nezmínil se o zachování rotačního pohybu. Jen o století později, LeonardeEuler a poté další švýcarský vědec, fyzik a matematik Daniil Bernoulli při studiu rotace hmotného systému kolem pevné centrální osy došli k závěru, že tento zákon platí i pro tento typ pohybu v prostoru.

Úhlový moment hmotného bodu
Úhlový moment hmotného bodu

Další studie plně potvrdily, že bez vnějšího vlivu zůstává součet součinu hmotnosti všech bodů celkovou rychlostí systému a vzdálenosti ke středu rotace nezměněn. O něco později francouzský vědec Patrick Darcy vyjádřil tyto termíny v termínech oblastí, které za stejnou dobu přešly poloměrové vektory elementárních částic. To umožnilo spojit moment hybnosti hmotného bodu s některými známými postuláty nebeské mechaniky a zejména s nejdůležitější pozicí o pohybu planet od Johannese Keplera.

Hybnost tuhého tělesa
Hybnost tuhého tělesa

Moment hybnosti tuhého tělesa je třetí dynamickou proměnnou, na kterou se vztahují ustanovení základního zákona zachování. Uvádí, že bez ohledu na povahu a typ pohybu, při absenci vnějšího vlivu zůstane daná veličina v izolovaném hmotném systému vždy nezměněna. Tento fyzický indikátor může podléhat jakýmkoli změnám pouze v případě, že existuje nenulový moment působících sil.

Z tohoto zákona také vyplývá, že pokud M=0, jakákoliv změna vzdálenosti mezi tělesem (systém hmotných bodů) a centrální osou rotace jistě způsobí zvětšení nebo zmenšenírychlost jeho otáčení kolem středu. Například gymnastka, která provádí s alta, aby provedla několik obratů ve vzduchu, nejprve stočí své tělo do míče. A baletky nebo krasobruslaři při piruetách rozpažují ruce do stran, pokud chtějí pohyb zpomalit, a naopak je přitlačují k tělu, když se snaží točit ve vyšší rychlosti. Ve sportu a umění se tedy používají základní přírodní zákony.

Doporučuje: