角動量

角動量

角動量(angular momentum) 在物理學中是與物體到原點的位移和動量相關的物理量。
  • 中文名稱
    角動量
  • 外文名稱
    angular momentum

基本介紹

轉動物體的轉動慣量(rotational inertia) 和角速度(angular velocity) 的乘積叫做它的角動量。

角動量在物理學中是與物體到原點的位移和動量相關的物理量,在經典力學中表示為到原點的位移和動量的叉積。角動量是矢量

角動量角動量

描述物體轉動狀態的量。又稱動量矩。如質點的質量為m,速度為v,它關于O點的矢徑為r,則質點對O點的角動量L=r×mv。角動量是矢量,它通過O 點某一軸上的投影就是質點對該軸的角動量(標量)。質點系或剛體對某點(或某軸)的角動量等于其中各質點的動量對該點(或該軸)之矩的矢量(或代數)和。

一個質量為m的質點繞O點作半徑為r的勻速圓周運動,轉動角速度為ω,則質點對O點的角動量L=r·mv=r·mrω= mr2ω=I0ω,式中I0為質點對圓心O的轉動慣量。以角速度ω繞定軸z轉動的剛體,其中各點都分別在與z 軸垂直的各平面上作勻速圓周運動

而它們的圓心就是各平面與 z軸的交點。因此,剛體繞z軸轉動的角動量L=ri·mivi=ri·mi riω=mi ri2ω=Izω, 式中Iz=mi ri2為剛體對z軸的轉動慣量;ri、vi、mi分別為第i 個作圓周運動的質點的半徑、 速度和質量。 角動量的量綱為L2MT-1,其SI單位為kg·m2/s。

相關公式

L = Jω J 是轉動慣量,ω(歐米伽)是角速度。

角動量在經典力學中表示為到原點的位移和動量的叉乘,通常寫做L 。角動量是矢量

L= r×p

其中,r表示質點到旋轉中心(軸心)的距離(可以理解為半徑),L表示角動量。p 表示動量。

角動量的方向:角動量是r(參考點到質點的距離矢量)叉乘動量,是兩個矢量的叉乘,在右手坐標系裏遵循右手螺旋法,即右手四指指向r的方向,轉過一個小于180度的平面角後四指指向動量的方向,則大拇指所指的方向。

在不受外力矩作用時,體系的角動量是守恆的。

角動量在量子力學中與角度是一對共軛物理量

角動量是一種特殊的動量,它的大小取決于轉動的速率和轉動物體的質量分布。

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