Moment momenta: značajke mehanike krutog tijela

Moment momenta: značajke mehanike krutog tijela
Moment momenta: značajke mehanike krutog tijela
Anonim

Momentum se odnosi na temeljne, temeljne zakone prirode. Ona je izravno povezana sa svojstvima simetrije prostora fizičkog svijeta u kojem svi živimo. Zahvaljujući zakonu njegova održanja, kutni moment određuje fizikalne zakone koji su nam poznati za kretanje materijalnih tijela u prostoru. Ova vrijednost karakterizira količinu translacijskog ili rotacijskog kretanja.

kutni moment
kutni moment

Moment momenta, koji se također naziva "kinetički", "kutni" i "orbitalni", važna je karakteristika koja ovisi o masi materijalnog tijela, karakteristikama njegove distribucije u odnosu na zamišljenu os cirkulacije i brzina kretanja. Ovdje treba pojasniti da u mehanici rotacija ima šire tumačenje. Čak se i pravocrtno gibanje pokraj neke točke koja proizvoljno leži u prostoru može smatrati rotacijskim, uzimajući je kao imaginarnu os.

Kutni moment i zakone njegovog očuvanja formulirao je Rene Descartes u odnosu na sustav materijalnih točaka koji se progresivno kreće. Istina, nije spomenuo očuvanje rotacijskog gibanja. Samo stoljeće kasnije, LeonardEuler, a potom i drugi švicarski znanstvenik, fizičar i matematičar Daniil Bernoulli, dok su proučavali rotaciju materijalnog sustava oko fiksne središnje osi, zaključili su da se ovaj zakon primjenjuje i na ovu vrstu kretanja u prostoru.

Kutni moment materijalne točke
Kutni moment materijalne točke

Daljnje studije su u potpunosti potvrdile da u odsutnosti vanjskog utjecaja zbroj proizvoda mase svih točaka s ukupnom brzinom sustava i udaljenosti do središta rotacije ostaje nepromijenjen. Nešto kasnije, francuski znanstvenik Patrick Darcy izrazio je ove pojmove u terminima površina koje su vektori radijusa elementarnih čestica preplavili u istom vremenskom razdoblju. To je omogućilo povezivanje kutnog momenta materijalne točke s nekim dobro poznatim postulatima nebeske mehanike, a posebno s najvažnijim stavom o kretanju planeta Johannesa Keplera.

Moment kretanja krutog tijela
Moment kretanja krutog tijela

Kutni moment krutog tijela je treća dinamička varijabla na koju se primjenjuju odredbe temeljnog zakona održanja. On kaže da će, bez obzira na prirodu i vrstu kretanja, u nedostatku vanjskog utjecaja, određena količina u izoliranom materijalnom sustavu uvijek ostati nepromijenjena. Ovaj fizički indikator može biti podvrgnut bilo kakvim promjenama samo ako postoji nenulti moment djelujućih sila.

Iz ovog zakona također slijedi da ako je M=0, svaka promjena udaljenosti između tijela (sustava materijalnih točaka) i središnje osi rotacije sigurno će uzrokovati povećanje ili smanjenjebrzina njegove revolucije oko središta. Na primjer, gimnastičarka koja izvodi s alto kako bi napravila nekoliko okreta u zraku prvo kotrlja svoje tijelo u loptu. A balerine ili umjetničke klizačice, dok se piruetiraju, rašire ruke u strane ako žele usporiti pokret i, obrnuto, pritišću ih uz tijelo kada se pokušavaju okretati većom brzinom. Dakle, temeljni zakoni prirode koriste se u sportu i umjetnosti.

Preporučeni: