角運動量の保存
ここで作用している重要な原則は、角運動量の保存です 。これは、外部トルクがない場合、システムの総角運動量が一定のままであることを意味します。
* 角運動量(L): オブジェクトの回転傾向の尺度。オブジェクトの質量、質量の分布、角速度に依存します。
* 角速度(ω): オブジェクトがどれだけ速く回転するか、毎秒ラジアンで測定されました。
関係
角運動量(L)は次のように計算されます。
* l =iω
どこ:
* i 慣性の瞬間です(オブジェクトの回転の変化に対する耐性の尺度)
サイズが減少したときに何が起こるか
オブジェクトのサイズが縮小すると、その慣性モーメント(i)が減少します。これは、質量が回転軸の近くに分布しているためです。
角運動量(L)を節約するには、「I」が減少するにつれて、角速度(ω)が増加する必要があります 補うため。
簡単に言えば:
スケーターがスピン中に体の近くで腕を引っ張るフィギュアスケーターを考えてください。慣性モーメントを減らすことにより、彼らははるかに速くスピンします。
重要な考慮事項
* 外力なし: この効果は、角運動量を変更するためにオブジェクトに作用する外力がない場合にのみ発生します。
* 収縮の種類: オブジェクトが縮小する方法が重要です。質量が均一に分布している場合、角速度の変化は予測可能です。質量が不均一に再分配された場合、変化はより複雑になる可能性があります。
例:
回転するアイススケーターが腕を引き込みます。慣性の瞬間が減少し、角の運動量を節約するために速くスピンします。