Импульс моменті: қатты дене механикасының ерекшеліктері

Импульс моменті: қатты дене механикасының ерекшеліктері
Импульс моменті: қатты дене механикасының ерекшеліктері
Anonim

Импульс табиғаттың негізгі, негізгі заңдарын білдіреді. Ол бәріміз өмір сүретін физикалық дүние кеңістігінің симметриялық қасиеттерімен тікелей байланысты. Оның сақталу заңының арқасында бұрыштық импульс кеңістіктегі материалдық денелердің қозғалысы үшін бізге таныс физикалық заңдарды анықтайды. Бұл мән аударма немесе айналу қозғалысының көлемін сипаттайды.

бұрыштық импульс
бұрыштық импульс

Импульс моменті «кинетикалық», «бұрыштық» және «орбиталь» деп те аталады, ол материалдық дененің массасына, оның ойша айналу осіне қатысты таралу ерекшеліктеріне және қозғалыс жылдамдығы. Бұл жерде механикада айналудың кеңірек түсіндірмесі бар екенін түсіндіру керек. Тіпті кеңістікте ерікті түрде жатқан қандай да бір нүктеден өткен түзу сызықты қозғалысты қиял осі ретінде алып, айналмалы деп санауға болады.

Бұрыштық импульс және оның сақталу заңдарын Рене Декарт материалды нүктелердің прогрессивті қозғалатын жүйесіне қатысты тұжырымдаған. Рас, ол айналмалы қозғалыстың сақталуы туралы айтқан жоқ. Тек бір ғасырдан кейін ЛеонардЭйлер, содан кейін тағы бір швейцариялық ғалым, физик және математик Даниил Бернулли материалдық жүйенің қозғалмайтын орталық ось айналасында айналуын зерттей отырып, бұл заң кеңістіктегі қозғалыстың осы түріне де қатысты деген қорытындыға келді.

Материалдық нүктенің бұрыштық моменті
Материалдық нүктенің бұрыштық моменті

Ары қарай жүргізілген зерттеулер сыртқы әсер болмаған жағдайда барлық нүктелер массасының жүйенің жалпы жылдамдығына және айналу центріне дейінгі қашықтыққа көбейтіндісінің қосындысы өзгеріссіз қалатынын толық растады. Біраз уақыттан кейін француз ғалымы Патрик Дарси бұл терминдерді сол уақыт аралығында элементар бөлшектердің радиус векторларымен сыпырылған аудандары арқылы білдірді. Бұл материалдық нүктенің бұрыштық импульсін аспан механикасының кейбір белгілі постулаттарымен және, атап айтқанда, Иоганнес Кеплердің планеталардың қозғалысы туралы ең маңызды ұстанымымен байланыстыруға мүмкіндік берді.

Қатты дененің импульсі
Қатты дененің импульсі

Қатты дененің бұрыштық импульсі негізгі сақталу заңының ережелері қолданылатын үшінші динамикалық айнымалы болып табылады. Ол қозғалыстың сипаты мен түріне қарамастан, сыртқы әсер болмаған жағдайда оқшауланған материалдық жүйеде берілген шама әрқашан өзгеріссіз қалатыны айтылған. Бұл физикалық көрсеткіш әсер етуші күштердің нөлдік емес моменті болған жағдайда ғана кез келген өзгерістерге ұшырауы мүмкін.

Осы заңнан сондай-ақ, егер M=0 болса, дене (материалдық нүктелер жүйесі) мен орталық айналу осі арасындағы қашықтықтың кез келген өзгерісі сөзсіз өсу немесе кему туғызады.оның орталық айналасындағы айналу жылдамдығы. Мысалы, ауада бірнеше айналым жасау үшін сальто жасап жатқан гимнаст әуелі денесін допқа айналдырады. Ал балериналар немесе мәнерлеп сырғанаушылар, пируэтте жүріп, қозғалысты баяулатқысы келсе, қолдарын екі жаққа созады, ал керісінше, жылдамырақ айналуға тырысқанда денеге қысады. Осылайша, табиғаттың негізгі заңдары спорт пен өнерде қолданылады.

Ұсынылған: