Loading...
 

Zasada zachowania momentu pędu

Dla układu n cząstek możemy zsumować momenty sił działające na poszczególne punkty materialne

\( \underset{{i}}{\sum }{{\bf \unicode[Times]{x3C4}}_{{i}}=\frac{d}{{dt}}\left(\overset{{n}}{\underset{{i=1}}{\sum}}{{\bf L}_{{i}}}\right)}=\frac{{d{\bf L}}}{{dt}}, \)


gdzie L oznacza teraz całkowity moment pędu układu.
Zauważmy, że jeśli  \( \underset{i}{\sum }{\bf \unicode[Times]{x3C4}}_i = 0 \), to  \( \frac{d{\bf L}}{dt} = 0 \), zatem L= const. Zależność ta wyraża zasadę zachowania momentu pędu:

Zasada 1: Zasada zachowania momentu pędu


Jeżeli na układ nie działa zewnętrzny moment siły (lub wypadkowy moment sił zewnętrznych jest równy zeru), to całkowity moment pędu układu pozostaje stały.
 

Przykład 1: Rower


Rozpatrzmy teraz następujący przykład. Rower jedzie ze stałą prędkością, gdy siła działająca pomiędzy nawierzchnią i kołem \( F_2 \)   = 5 N. Z jaką siłą \( F_1 \)   łańcuch ciągnie zębatkę, jeżeli stosunek R/r = 10? przykład z ruchu obrotowego
Rysunek 1: przykład z ruchu obrotowego

Zauważmy, że prędkość kątowa jest stała, więc \( \frac{dL}{dt} = 0 \) i wypadkowy moment sił jest równy zeru:

\( \tau_{\text{wyp}} = \tau_1 - \tau_2 = 0 \)  czyli  \( \tau_1 = \tau_2 \) , stąd  \( rF_1 = RF_2 \)  i ostatecznie \( F_1 = \frac{R}{r}F_2 = 50 N \)


Zasadę zachowania momentu pędu ilustruja poniższe filmy:


 


Ostatnio zmieniona Poniedziałek 19 z Wrzesień, 2016 20:40:26 UTC Autor: Zbigniew Kąkol, Bartek Wiendlocha
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.