动量和角动量

动量和角动量

动量又称线性动量。在经典力学中，动量（是指国际单位制中的单位为kg·m/s ，量纲MLT⁻¹）表示为 物体的质量和速度的乘积，是与物体的质量和速度相关的物理量，指的是运动物体的作用效果。动量也是 矢量，它的方向与速度的方向相同

角动量，在物理学中是和物体到 原点的 位移和如果没有合外力，那动量就守恒。

如果没有力矩，那角动量就守恒。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。

什么是角动量？计算公式是什么？

描述物体转动状态的量。又称动量矩。如质点的质量为m，速度为v，它关于O点的矢径为r，则质点对O点的角动量L＝r·mv。角动量是矢量，它通过O 点某一轴上的投影就是质点对该轴的角动量（标量）。质点系或刚体对某点（或某轴） 的角动量等于其中各质点的动量对该点(或该轴）之矩的矢量（或代数)和。一个质量为m的质点绕O点作半径为r的匀速圆周运动，转动角速度为ω，则质点对O点的角动量L＝r·mv＝r·mrω＝ mr2ω＝I0ω，式中I0为质点对圆心O的转动惯量。 以角速度ω绕定轴z转动的刚体，其中各点都分别在与z 轴垂直的各平面上作匀速圆周运动，而它们的圆心就是各平面与 z轴的交点。因此，刚体绕z轴转动的角动量 L＝ri·mivi＝ri·mi riω＝mi ri2ω＝Izω ， 式中Iz＝mi ri2为刚体对z轴的转动惯量；ri、vi、mi分别为第i 个作圆周运动的质点的半径 、 速度和质量 。 角动量的量纲为L2MT-1，其SI单位为kg·m2／s。

什么是角动量？什么是角动量守恒？

在物理学中，角动量是与物体的位置矢量和动量相关的物理量。对于某惯性参考系的原点O，物体的角动量是物体的位置矢量和动量的叉积，通常写做L。角动量是矢量，且是一赝矢量。

其中，r表示物体的位置矢量，L表示角动量。p表示动量。角动量L又可写为：

其中，I表示质点的转动惯量，w是角速度矢量。

假设作用于物体的外力矩和为零，则物体的角动量是守恒的。需要注意的是，由于成立的条件不同，角动量是否守恒与动量是否守恒没有直接的联系。

若物体（或系统）所受外力矩和为零，则物体（系统）的角动量守恒。例如静电力或万有引力均是径向力，因此不会产生力矩。行星运动的相互作用力源自于万有引力，故行星运动满足角动量守恒，所对应的就是开普勒定律中的第二定律。

角动量守恒是自旋系统的一种物理性质，它的自旋保持不变，除非受到外力的作用；换句话说，只要净力矩为零，旋转速度是恒定的。

角动量，也被称为自旋，是物体绕轴旋转的速度。陀螺仪是利用角动量守恒来稳定、引导或测量许多类型系统中的旋转运动的简单装置。角动量守恒定律解释了为什么玩具陀螺仪或旋转陀螺在转动时保持直立，而不会受到重力的影响而翻倒。

自行车上的轮子就像陀螺仪一样加速旋转，使自行车更容易保持直立，使任何东西都更难破坏它的动量。花样滑冰运动员通过将手臂靠近身体来增加旋转的能力是角动量守恒定律的另一个例子，就像轨道行星在接近太阳时旋转的增加一样。

角动量守恒是物理学中四个精确守恒定律之一，它指出，一个给定的物理系统的特定性质保持不变，即使该系统随着时间的推移而发展。另外三个精确的守恒定律是线性动量守恒，能量守恒和电荷守恒。

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