โมเมนตัมของโมเมนตัม: คุณสมบัติของกลไกร่างกายที่แข็งกระด้าง

โมเมนตัมของโมเมนตัม: คุณสมบัติของกลไกร่างกายที่แข็งกระด้าง
โมเมนตัมของโมเมนตัม: คุณสมบัติของกลไกร่างกายที่แข็งกระด้าง
Anonim

โมเมนตัมหมายถึงกฎพื้นฐานของธรรมชาติ มันเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณสมบัติสมมาตรของพื้นที่ของโลกทางกายภาพที่เราทุกคนอาศัยอยู่ ต้องขอบคุณกฎการอนุรักษ์ โมเมนตัมเชิงมุมกำหนดกฎทางกายภาพที่เราคุ้นเคยสำหรับการเคลื่อนที่ของวัตถุในอวกาศ ค่านี้แสดงลักษณะจำนวนการเคลื่อนที่ของการแปลหรือการหมุนเวียน

โมเมนตัมเชิงมุม
โมเมนตัมเชิงมุม

โมเมนตัมของโมเมนตัมหรือที่เรียกว่า "จลนศาสตร์" "เชิงมุม" และ "ออร์บิทัล" เป็นลักษณะสำคัญที่ขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุ คุณสมบัติของการกระจายสัมพันธ์กับแกนจินตภาพของการไหลเวียนและ ความเร็วของการเคลื่อนไหว ในที่นี้ควรชี้แจงว่าในการหมุนกลศาสตร์มีการตีความที่กว้างขึ้น แม้แต่การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงผ่านจุดหนึ่งโดยพลการในอวกาศก็ถือว่าหมุนได้ โดยถือเป็นแกนจินตภาพ

โมเมนตัมเชิงมุมและกฎการอนุรักษ์ถูกกำหนดโดย Rene Descartes ที่เกี่ยวข้องกับระบบการเคลื่อนที่ของจุดวัสดุทีละน้อย จริงอยู่ เขาไม่ได้กล่าวถึงการรักษาการเคลื่อนที่แบบหมุน เพียงหนึ่งศตวรรษต่อมา ลีโอนาร์ดออยเลอร์ และนักวิทยาศาสตร์ชาวสวิส นักฟิสิกส์ และนักคณิตศาสตร์ ดานีล เบอร์นูลลี ขณะศึกษาการหมุนของระบบวัสดุรอบแกนกลางคงที่ สรุปว่ากฎหมายนี้ใช้กับการเคลื่อนไหวประเภทนี้ในอวกาศด้วย

โมเมนต์เชิงมุมของจุดวัสดุ
โมเมนต์เชิงมุมของจุดวัสดุ

การศึกษาเพิ่มเติมยืนยันอย่างเต็มที่ว่าหากไม่มีอิทธิพลจากภายนอก ผลรวมของผลิตภัณฑ์มวลของจุดทั้งหมดด้วยความเร็วรวมของระบบและระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของการหมุนยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ต่อมาไม่นาน นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส แพทริก ดาร์ซี ได้แสดงเงื่อนไขเหล่านี้ในแง่ของพื้นที่ที่กวาดโดยเวกเตอร์รัศมีของอนุภาคมูลฐานในช่วงเวลาเดียวกัน ทำให้สามารถเชื่อมโยงโมเมนตัมเชิงมุมของจุดวัตถุกับทฤษฎีกลศาสตร์ท้องฟ้าที่มีชื่อเสียง และโดยเฉพาะอย่างยิ่งโยฮันเนส เคปเลอร์ที่มีตำแหน่งสำคัญที่สุดในการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์

โมเมนตัมของร่างกายที่แข็งกระด้าง
โมเมนตัมของร่างกายที่แข็งกระด้าง

โมเมนตัมเชิงมุมของวัตถุแข็งเกร็งเป็นตัวแปรไดนามิกที่สามซึ่งบังคับใช้บทบัญญัติของกฎหมายการอนุรักษ์ขั้นพื้นฐาน โดยระบุว่า โดยไม่คำนึงถึงลักษณะและประเภทของการเคลื่อนไหว หากไม่มีอิทธิพลจากภายนอก ปริมาณที่กำหนดในระบบวัสดุที่แยกออกมาจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเสมอ ตัวบ่งชี้ทางกายภาพนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ก็ต่อเมื่อมีแรงกระทำที่ไม่เป็นศูนย์

จากกฎนี้เช่นกันว่าถ้า M=0 การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในระยะห่างระหว่างร่างกาย (ระบบจุดวัสดุ) และแกนกลางของการหมุนจะทำให้เพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างแน่นอนความเร็วรอบศูนย์กลาง ตัวอย่างเช่น นักกายกรรมแสดงท่าตีลังกาเพื่อหมุนหลายรอบในอากาศ ในขั้นต้น ร่างของเธอม้วนเป็นลูกบอล และนักบัลเล่ต์หรือนักสเก็ตลีลา กางแขนออกไปด้านข้าง กางแขนออกไปด้านข้างหากต้องการให้การเคลื่อนไหวช้าลง และในทางกลับกัน ให้กดเข้าหาลำตัวเมื่อพยายามหมุนด้วยความเร็วที่เร็วขึ้น ดังนั้นกฎพื้นฐานของธรรมชาติจึงถูกนำมาใช้ในกีฬาและศิลปะ