角动量
角动量(angular momentum) 在物理学中是和物体到原点的位移和动量相关的物理量。它表征质点矢径扫过面积速度的大小,或刚体定轴转动的剧烈程度。
基本信息
- 中文名
角动量
- 外文名
angular momentum
- 类别
物理量
- 意义
质点矢径扫过面积速度的大小
- 符号
L
- 专业名称
动量矩
- 常用单位
N·m·s
- 使用学科
物理学、天体物理学
公式定义
角动量在物理学中是与物体到原点的位移和动量相关的物理量。在经典力学中可被定义为物体到原点的位移(矢径)和其动量的叉积:
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其中,r表示以质点到旋转中心(轴心)的距离(标量值可以理解为半径的大小),方向由原点指向物体位置的矢量(即矢径),L 表示角动量,v表示线速度,P表示动量,
表示转动惯量,
表示角速度(矢量)。角动量是矢量,且是轴矢量。其量纲为
,SI单位制中单位为
。
角动量的方向:角动量是两个矢量的叉乘,在右手坐标系里遵循右手螺旋法则,即右手四指指向矢径的方向,转过一个小于180度的平面角后四指指向动量的方向,则大拇指所指的方向为角动量的方向。
公式定理
角动量与转动惯量的关系
对于定轴转动的刚体,在常见的情况下(不是所有情况,见注记7),
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是转动惯量(SI 单位为
),
是角速度(矢量)(SI 单位为
)。
角动量守恒定律
角动量守恒定律称,在不受外力矩作用时,体系的总角动量不变。
注意角动量守恒是矢量守恒,这代表其三个分量都不随时间而变化。
角动量定理
体系受到外力矩作用时,有
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这就是角动量定理。在外力矩一定的情况下,也可写成
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