Moment momenta: karakteristike mehanike krutog tijela

Moment momenta: karakteristike mehanike krutog tijela
Moment momenta: karakteristike mehanike krutog tijela
Anonim

Momentum se odnosi na fundamentalne, fundamentalne zakone prirode. To je direktno povezano sa svojstvima simetrije prostora fizičkog svijeta u kojem svi živimo. Zahvaljujući zakonu njegovog održanja, ugaoni moment određuje fizičke zakone koji su nam poznati za kretanje materijalnih tijela u prostoru. Ova vrijednost karakterizira količinu translacijskog ili rotacijskog kretanja.

ugaoni moment
ugaoni moment

Moment momenta, koji se naziva i "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 pravolinijsko kretanje pored neke tačke koja proizvoljno leži u prostoru može smatrati rotacijskim, uzimajući je kao imaginarnu osu.

Ugaoni moment i zakone njegovog održanja formulisao je Rene Descartes u odnosu na sistem materijalnih tačaka koji se progresivno kreće. Istina, nije spomenuo očuvanje rotacijskog kretanja. Samo vek kasnije, LeonardeEuler, a potom i drugi švicarski naučnik, fizičar i matematičar Daniil Bernoulli, dok su proučavali rotaciju materijalnog sistema oko fiksne centralne ose, zaključili su da se ovaj zakon primjenjuje i na ovu vrstu kretanja u prostoru.

Ugaoni moment materijalne tačke
Ugaoni moment materijalne tačke

Dalja istraživanja su u potpunosti potvrdila da u odsustvu spoljašnjeg uticaja, zbir proizvoda mase svih tačaka na ukupnu brzinu sistema i rastojanje do centra rotacije ostaje nepromenjen. Nešto kasnije, francuski naučnik Patrik Darsi izrazio je ove pojmove u terminima površina koje su vektori poluprečnika elementarnih čestica obrisali u istom vremenskom periodu. To je omogućilo povezivanje ugaonog momenta materijalne tačke sa nekim dobro poznatim postulatima nebeske mehanike i, posebno, sa najvažnijim stavom o kretanju planeta Johanesa Keplera.

Moment kretanja krutog tijela
Moment kretanja krutog tijela

Ugaoni moment krutog tijela je treća dinamička varijabla na koju se primjenjuju odredbe osnovnog zakona održanja. On kaže da će, bez obzira na prirodu i vrstu kretanja, u odsustvu spoljašnjeg uticaja, data količina u izolovanom materijalnom sistemu uvek ostati nepromenjena. 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 (sistema materijalnih tačaka) i centralne ose rotacije sigurno će uzrokovati povećanje ili smanjenjebrzina njegove revolucije oko centra. 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 stranu ako žele usporiti pokret i, obrnuto, pritisnu ih uz tijelo kada pokušavaju da se okreću većom brzinom. Dakle, osnovni zakoni prirode se koriste u sportu i umjetnosti.

Preporučuje se: