Drehmoment und Trägheitsmoment – 2. Newtonsche Gesetz ● Gehe auf SIMPLECLUB.DE/GO (Kann 2024)
DrehimpulsEigenschaft, die die Rotationsträgheit eines Objekts oder Systems von Objekten charakterisiert, die sich um eine Achse bewegen, die das Objekt oder System passieren kann oder nicht. Die Erde hat aufgrund ihrer jährlichen Umdrehung um die Sonne einen Bahndrehimpuls und aufgrund ihrer täglichen Rotation um ihre Achse einen Drehimpuls. Der Drehimpuls ist eine Vektorgröße, für deren vollständige Beschreibung sowohl eine Größe als auch eine Richtung angegeben werden muss. Die Größe des Drehimpulses eines umlaufenden Objekts ist gleich seinem linearen Impuls (Produkt aus seiner Masse m und seiner linearen Geschwindigkeit v) multipliziert mit dem senkrechten Abstand r vom Rotationszentrum zu einer Linie, die in Richtung seiner augenblicklichen Bewegung und seines Durchgangs gezogen wird durch den Schwerpunkt des Objekts oder einfach mvr. Für ein sich drehendes Objekt muss andererseits der Drehimpuls als die Summe der Größe mvr für alle Partikel betrachtet werden, aus denen das Objekt besteht. Der Drehimpuls kann äquivalent als das Produkt von I, dem Trägheitsmoment und ω, der Winkelgeschwindigkeit eines rotierenden Körpers oder Systems oder einfach Iω formuliert werden. Die Richtung des Drehimpulsvektors ist die der Drehachse des gegebenen Objekts und wird als positiv in der Richtung bezeichnet, in die sich eine rechte Schraube bewegen würde, wenn sie ähnlich gedreht würde. Geeignete MKS- oder SI-Einheiten für den Drehimpuls sind Kilogramm Quadratmeter pro Sekunde (kg-m)2 / s).
Mechanik: Drehimpuls und Drehmoment
Ein Teilchen mit der Masse m und der Geschwindigkeit v hat einen linearen Impuls p = mv. Das Teilchen
Für ein bestimmtes Objekt oder System, das von äußeren Kräften isoliert ist, ist der Gesamtdrehimpuls eine Konstante, eine Tatsache, die als Gesetz zur Erhaltung des Drehimpulses bekannt ist. Beispielsweise dreht sich ein starres Spinnobjekt mit konstanter Geschwindigkeit und fester Ausrichtung weiter, sofern dies nicht durch das Aufbringen eines externen Drehmoments beeinflusst wird. (Die Änderungsrate des Drehimpulses ist tatsächlich gleich dem aufgebrachten Drehmoment.) Ein Eiskunstläufer dreht sich schneller oder hat eine größere Winkelgeschwindigkeit ω, wenn die Arme nach innen gezogen werden, da diese Aktion das Trägheitsmoment verringert I während das Produkt Iω, der Drehimpuls des Skaters, konstant bleibt. Aufgrund der Richtungs- und Größenerhaltung bleibt ein sich drehender Kreiselkompass in einem Flugzeug unabhängig von der Bewegung des Flugzeugs in seiner Ausrichtung fixiert.
Zur Erweiterung des Konzepts des Orbital- und Spin-Drehimpulses auf analoge Eigenschaften subatomarer Teilchen wie Elektronen siehe Spin. Siehe auch Momentum.
