角動(dòng)量守恒,又稱角動(dòng)量守恒定律 是指系統(tǒng)所受合外力矩為零時(shí)系統(tǒng)的角動(dòng)量保持不變。 dL/dt=r×F當(dāng)方程右邊力矩為零時(shí),可知角動(dòng)量不隨時(shí)間變化。 角動(dòng)量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一,角動(dòng)量的守恒實(shí)質(zhì)上對應(yīng)著空間旋轉(zhuǎn)不變性。 根據(jù)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理,若剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所受的合外力矩為零,即在剛體作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),如果它所受外力對軸的合外力為零(或不受外力矩作用),則剛體對同軸的角動(dòng)量保持不變.這就是剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量守恒定律. 此原理多用于天文學(xué),天體運(yùn)行時(shí)自轉(zhuǎn)不變. 注解: (1)單個(gè)剛體對定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I保持不變,若所受外力對同軸的合外力矩M為零,則該剛體對同軸的角動(dòng)量是守恒的,即任一時(shí)刻的角動(dòng)量 應(yīng)等于初始時(shí)刻的角動(dòng)量 ,亦即 ,因而 。這時(shí),物體繞定軸作勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)。 (2)當(dāng)物體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),如果它對軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是可變的,則在滿足角動(dòng)量守恒的條件下,物體的角速度隨轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I的改變而變,但兩者之乘積卻保持不變,因而當(dāng)I變大時(shí),變小;I變小時(shí),變大。如芭蕾舞演員表演時(shí)就是這樣。 |
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