Kas yra kampinis momentas?

Impulsas yra judesio matavimas, nurodantis, kokią jėgą veiks tam tikros masės objektas, judėdamas nustatytu greičiu. Tiesiojo impulso lygtis yra paprasta: p = mv, kur p yra impulsas, o m ir v yra masė ir greitis. Kampinis momentas yra šiek tiek kitoks dydis; Tai apima objekto ar dalelės judėjimo aplink fiksuotą tašką, sistemą, dar žinomą kaip orbita, apskaičiavimą. Kampinio momento apskaičiavimas dalelėms ir objektams šiek tiek skiriasi, tačiau panašus į tiesinio momento apskaičiavimą.

Dalelių kampinio momento formulė yra L = rp. L yra impulsas, r yra spindulys nuo orbitos centro iki dalelės ir p yra tiesinis dalelės impulsas: masė padauginta iš greičio. Kampinis momentas, taikomas objektams, yra šiek tiek kitoks; formulė yra L = Iω, kur L yra impulsas, I yra inercijos momentas, o ω yra kampinis greitis. Svarbi sąvoka, inercijos momentas veikia sukimo momentą arba sukimosi jėgą aplink fiksuotą ašį. Inercijos momentas yra masės ir sukimosi spindulio kvadrato sandauga arba I = mr2.

Objekto impulsas aplink savo ašį priverčia ašį nejudėti, nepaisant prie jos pritvirtinto svorio, kai masė juda greitai, panašiai kaip besisukančio viršūnės judėjimas. Kitaip tariant, greitai besisukančio kūno sukamasis judėjimas priverčia ašį stabilizuotis. Pavyzdžiui, dviratininkui lengviau išlikti vertikaliai, kai dviračio ratai sukasi greitai. Panašiai futbolininkai spiraliniu judesiu daro kamuolį, kad jis skristų tiesiai link savo komandos draugo, o pagal tą patį principą ginklo vamzdis apima šaudymą išilgai vamzdžio vidinės pusės, kad kulka spirale suktųsi.

Kampinio momento skaičiavimas yra naudingas nustatant dangaus kūnų orbitas. XVII amžiaus olandų astronomas Johannesas Kepleris sukūrė antrąjį planetų judėjimo dėsnį, vadovaudamasis kampinio impulso išsaugojimo koncepcija. Šis dėsnis teigia, kad tol, kol objekto orbitoje nėra išorinio sukimo momento, jo impulsas niekada nepasikeis. Kai jis artėja prie sukimosi centro, jo sukimosi greitis didės, o mažės, kuo toliau nuo sukimosi ašies.