Impulsmoment: Merkmale der Starrkörpermechanik

Impulsmoment: Merkmale der Starrkörpermechanik
Impulsmoment: Merkmale der Starrkörpermechanik
Anonim

Momentum bezieht sich auf die fundamentalen, fundamentalen Gesetze der Natur. Es steht in direktem Zusammenhang mit den Symmetrieeigenschaften des Raums der physischen Welt, in der wir alle leben. Der Drehimpuls bestimmt durch seinen Erh altungssatz die uns bekannten physikalischen Gesetzmäßigkeiten für die Bewegung materieller Körper im Raum. Dieser Wert charakterisiert die Größe der translatorischen oder rotatorischen Bewegung.

Drehimpuls
Drehimpuls

Impulsmoment, auch "kinetisch", "winkelig" und "orbital" genannt, ist eine wichtige Eigenschaft, die von der Masse eines materiellen Körpers, den Merkmalen seiner Verteilung relativ zu einer imaginären Umlaufachse und abhängt die Bewegungsgeschwindigkeit. Hier sollte klargestellt werden, dass Rotation in der Mechanik weiter gefasst wird. Sogar eine geradlinige Bewegung an einem willkürlich im Raum liegenden Punkt vorbei kann als Rotation betrachtet werden, wenn man sie als imaginäre Achse betrachtet.

Der Drehimpuls und die Gesetze seiner Erh altung wurden von Rene Descartes in Bezug auf ein sich fortschreitend bewegendes System materieller Punkte formuliert. Er erwähnte zwar nicht die Erh altung der Rotationsbewegung. Nur ein Jahrhundert später, LeonardEuler und dann ein weiterer Schweizer Wissenschaftler, der Physiker und Mathematiker Daniil Bernoulli, kamen bei der Untersuchung der Drehung eines materiellen Systems um eine feste Mittelachse zu dem Schluss, dass dieses Gesetz auch für diese Art von Bewegung im Raum gilt.

Winkelmoment eines materiellen Punktes
Winkelmoment eines materiellen Punktes

Weitere Untersuchungen bestätigten vollumfänglich, dass ohne äußere Einflüsse die Summe aus dem Produkt der Masse aller Punkte mit der Gesamtgeschwindigkeit des Systems und dem Abstand zum Rotationszentrum unverändert bleibt. Etwas später drückte der französische Wissenschaftler Patrick Darcy diese Begriffe in Bezug auf die Gebiete aus, die im gleichen Zeitraum von den Radiusvektoren der Elementarteilchen überstrichen wurden. Dadurch war es möglich, den Drehimpuls eines materiellen Punktes mit einigen bekannten Postulaten der Himmelsmechanik und insbesondere mit der wichtigsten Position zur Bewegung der Planeten von Johannes Kepler in Verbindung zu bringen.

Impuls eines starren Körpers
Impuls eines starren Körpers

Der Drehimpuls eines starren Körpers ist die dritte dynamische Größe, auf die die Bestimmungen des fundamentalen Erh altungssatzes anwendbar sind. Es besagt, dass unabhängig von der Art und Art der Bewegung eine bestimmte Menge in einem isolierten materiellen System ohne äußere Einflüsse immer unverändert bleibt. Dieser physikalische Indikator kann sich nur ändern, wenn das Moment der wirkenden Kräfte ungleich Null ist.

Aus diesem Gesetz folgt auch, dass bei M=0 jede Veränderung des Abstandes zwischen dem Körper (System materieller Punkte) und der zentralen Rotationsachse mit Sicherheit eine Vergrößerung oder Verkleinerung bewirktdie Geschwindigkeit seiner Umdrehung um das Zentrum. Zum Beispiel rollt eine Turnerin, die Purzelbäume macht, um mehrere Drehungen in der Luft zu machen, ihren Körper zunächst zu einem Ball zusammen. Und Ballerinas oder Eiskunstläufer spreizen während einer Pirouette ihre Arme zur Seite, wenn sie die Bewegung verlangsamen wollen, und drücken sie umgekehrt an den Körper, wenn sie versuchen, sich schneller zu drehen. So werden die grundlegenden Naturgesetze im Sport und in der Kunst genutzt.

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