Comment calculer le moment angulaire

En physique, on peut calculer le moment angulaire de la même manière que vous calculez la quantité de mouvement - tout instant substitut d'inertie pour la masse et de vitesse angulaire pour la vitesse.

Imaginez un petit enfant sur un tour de jeux de filature, comme un joyeux-go-round, et elle hurle qu'elle veut descendre. Vous devez arrêter le tour de la filature, mais ça va prendre un certain effort. Pourquoi? Parce qu'il a moment angulaire.

La quantité de mouvement, p, est défini comme le produit de la masse et de la vitesse:

p = mv

Ceci est une quantité qui est conservée quand il n'y a pas de forces externes agissant. La plus massive et se déplaçant plus vite un objet, plus l'ampleur de l'élan.

Physique dispose également d'un moment angulaire, L. L'équation de moment angulaire ressemble à ceci:

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Notez que le moment angulaire est une grandeur vectorielle, ce qui signifie qu'il a une amplitude et une direction.

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le pouce de la main droite fait lorsque vous enveloppez vos doigts autour dans le sens de l'objet tourne).

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dans le système MKS (mètre-kilogramme-seconde).

L'idée importante à propos de moment angulaire, autant qu'avec la quantité de mouvement, est qu'il est conservée.

La principe de conservation du moment cinétique déclare que le moment angulaire est conservé si aucune couples nets sont impliqués.

Ce principe est très pratique dans toutes sortes de problèmes, comme lorsque deux patineurs commencent tenue de l'autre à proximité tout en faisant tourner mais finissent à bout de bras. Compte tenu de leur vitesse angulaire initiale, vous pouvez trouver leur vitesse angulaire finale, parce que le moment angulaire est conservé:

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Si vous pouvez trouver le moment initial de l'inertie et le moment final de l'inertie, vous êtes fixés. Mais vous aussi venez cas sur moins évidents où le principe de la conservation du moment angulaire aide à sortir. Par exemple, les satellites ne doivent pas voyager dans orbits- circulaire ils peuvent voyager dans des ellipses. Et quand ils le font, le calcul peut obtenir beaucoup plus compliqué. Heureusement pour vous, le principe de la conservation du moment angulaire peut rendre les problèmes simple.

Dire que la NASA prévoit de mettre un satellite sur une orbite circulaire autour de Pluton pour les études, mais la situation a un peu de la main et du satellite a fini avec une orbite elliptique. À son point le plus proche de Pluton,

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les zips de satellites au long de 9000 mètres par seconde.

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à ce moment? La réponse est difficile à comprendre, sauf si vous pouvez venir avec un angle ici, et que l'angle est le moment angulaire.

Le moment angulaire est conservé car il n'y a pas de couples externes le satellite doit faire face à (la gravité agit toujours parallèle au rayon orbital). Parce que le moment angulaire est conservé, vous pouvez dire que

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Parce que le satellite est si faible par rapport au rayon de son orbite à tout endroit, vous pouvez envisager le satellite, une masse de point. Par conséquent, le moment d'inertie, JE, égal à égal M2. La grandeur de la vitesse angulaire est égale à v / r, de sorte que vous pouvez exprimer la conservation du moment angulaire en termes de la vitesse comme ceci:

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Vous pouvez mettre v2 sur un côté de l'équation en divisant par M2:

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Vous avez votre solution-pas mathématiques de fantaisie impliqué du tout, parce que vous pouvez compter sur le principe de la conservation du moment cinétique pour faire le travail pour vous. Tout ce que vous devez faire est de brancher les numéros:

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À son point le plus proche de Pluton, le satellite sera criait au long de 9000 mètres par seconde, et à son point le plus éloigné, il sera déplace à 2.700 mètres par seconde. Assez facile à comprendre, aussi longtemps que vous avez le principe de la conservation du moment angulaire sous votre ceinture.


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