Moment de impuls: caracteristici ale mecanicii corpului rigid

Moment de impuls: caracteristici ale mecanicii corpului rigid
Moment de impuls: caracteristici ale mecanicii corpului rigid
Anonim

Momentum se referă la legile fundamentale ale naturii. Este direct legată de proprietățile de simetrie ale spațiului lumii fizice în care trăim cu toții. Datorită legii conservării sale, momentul unghiular determină legile fizice care ne sunt familiare pentru mișcarea corpurilor materiale în spațiu. Această valoare caracterizează cantitatea de mișcare de translație sau rotație.

impuls unghiular
impuls unghiular

Momentul impulsului, numit și „cinetic”, „unghiular” și „orbital”, este o caracteristică importantă care depinde de masa unui corp material, de caracteristicile distribuției acestuia în raport cu o axă imaginară de circulație și viteza de deplasare. Aici trebuie clarificat faptul că în mecanică rotația are o interpretare mai largă. Chiar și o mișcare rectilinie dincolo de un punct aflat în mod arbitrar în spațiu poate fi considerată rotațională, luând-o ca o axă imaginară.

Momentul unghiular și legile conservării lui au fost formulate de Rene Descartes în raport cu un sistem de puncte materiale care se mișcă progresiv. Adevărat, el nu a menționat conservarea mișcării de rotație. Doar un secol mai târziu, LeonardEuler, apoi un alt om de știință, fizician și matematician elvețian Daniil Bernoulli, în timp ce studiau rotația unui sistem material în jurul unei axe centrale fixe, au ajuns la concluzia că această lege se aplică și acestui tip de mișcare în spațiu.

Momentul unghiular al unui punct material
Momentul unghiular al unui punct material

Studii ulterioare au confirmat pe deplin că, în absența influenței externe, suma produsului dintre masa tuturor punctelor cu viteza totală a sistemului și distanța până la centrul de rotație rămâne neschimbată. Ceva mai târziu, omul de știință francez Patrick Darcy a exprimat acești termeni în termeni de zone măturate de vectorii razei particulelor elementare în aceeași perioadă de timp. Acest lucru a făcut posibilă conectarea momentului unghiular al unui punct material cu unele postulate binecunoscute ale mecanicii cerești și, în special, cu cea mai importantă poziție asupra mișcării planetelor de către Johannes Kepler.

Momentul unui corp rigid
Momentul unui corp rigid

Momentul unghiular al unui corp rigid este a treia variabilă dinamică căreia îi sunt aplicabile prevederile legii fundamentale a conservării. Se precizează că, indiferent de natura și tipul mișcării, în absența influenței externe, o cantitate dată dintr-un sistem material izolat va rămâne întotdeauna neschimbată. Acest indicator fizic poate suferi orice modificări numai dacă există un moment diferit de zero al forțelor care acționează.

Din această lege mai rezultă că, dacă M=0, orice modificare a distanței dintre corp (sistemul de puncte materiale) și axa centrală de rotație va determina cu siguranță o creștere sau o scădereviteza revoluției sale în jurul centrului. De exemplu, o gimnastă care efectuează sărituri pentru a face mai multe viraje în aer își rostogolește inițial corpul într-o minge. Iar balerinii sau patinatorii artistici, în timp ce fac pirueta, își întind brațele în lateral dacă vor să încetinească mișcarea și, dimpotrivă, îi apasă pe corp atunci când încearcă să se rotească cu o viteză mai mare. Astfel, legile fundamentale ale naturii sunt folosite în sport și artă.

Recomandat: