角運動量
軸を中心に回転する物体の角運動量または回転運動量(L)は、慣性モーメントと角速度の積である。
L = I ω {displaystyle L=I ω}
孰れ
I {\displaystyle I}は、慣性モーメント(角加速度または角減速に対する抵抗で、質量と回転軸からの直角距離の2乗の積に等しい)である。
ω♪は角速度。
角運動量には、スピン角運動量と軌道角運動量の2種類があります。
アイススケーターの角運動量は保存されており、手足を引っ込めると慣性モーメントは減少しますが、それを補うために角速度は増加します。
スピン角運動量
スピン角運動量とは、物体を通る軸を中心に回転している物体の角運動量の一種で、トップが中心を中心に回転しているようなものです。
回転軸から非常に広がっている物体は 回転を始めるのが非常に難しいのですが 一度回転を始めると 止まるのも難しいのです私たちが言うのは、慣性モーメントが大きいということです。同様に、物体がゆっくりと回転している(角速度が小さい)方が、速く回転している(角速度が大きい)方よりも簡単に回転を始められます。これが、スピン角運動量が、物体がどのくらい広がっているか(慣性モーメント)と、どのくらい速く回転しているか(角速度)の両方に依存する理由です。
軌道角運動量
もう一つの角運動量の種類は、軌道角運動量です。これは太陽の周りを公転する惑星が持っている角運動量の種類ですが、その軸を中心に自転している頂部にはない角運動量です。
私たちは、物体(惑星のようなもの)が(太陽のように)動いていない軸の周りを公転していることについて話すときに、軌道角運動量を使います。つまり、その運動の一部は軸に向かっても軸から離れてもいない方向にあり、少なくとも運動の一部は軸の周りを回っています。軌道角運動量はまた、軸を中心に軌道を回り続ける物体を止めるのがどれだけ難しいかを測定します。
角運動量は保存された量であり、物体の角運動量は、外部からのトルクが作用しない限り一定です。
関連ページ
- 運動量
- 回転運動エネルギー
質問と回答
Q:角運動量とは何ですか?
A:角運動量は、回転運動量としても知られ、物体の慣性モーメントと角速度の積です。
Q:角運動量はどのように計算するのですか?
A:角運動量は、物体の慣性モーメントと角速度を掛け合わせることで算出されます。ここで、Iは慣性モーメント(角度の加減速に対する抵抗力)、ùは角速度であり、L=Iùとして数学的に表現することができます。
Q: 角運動量の3つの種類とは何ですか?
A: 角運動量には振動、スピン、軌道の3種類があります。