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下面的旋转角动量可以抵消重力的实验如何解释,能不能用它实现旋转飞车

时间: 2022-12-21 18:00:42 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 99次

下面的旋转角动量可以抵消重力的实验如何解释,能不能用它实现旋转飞车

举例说明有关角动量守恒的实际现象

越多越好!

有关角动量守恒的实际现象:

1、人走路现象

选取过人的质心与地面垂直的直线作为参考轴。右脚踩在地上而左脚往前迈时,左脚一个相对于轴向前的速度,而右脚有一个相对轴向后的速度。假设我们的手不甩的话,他们对身体总角动量就没有贡献,于是身体有了一个绕参考轴顺时针旋转的角动量。

而当左脚踩在地上而右脚向前迈进时,相应的,人的身体具有逆时针旋转地角动量。注意,身体的角动量刚才还是顺时针,现在就变成了逆时针。根据角动量定理,角动量只要发生改变,就必须有力矩作用在系统上。因此,脚底必须给身体一个让其逆时针旋转的力矩,这是走路时身体受到外力矩的唯一方式。

2、飞机尾翼

把整个直升飞机视为一个整体,并从整体对转动轴角动量守恒来解释。在飞机发动机未发动之前,直升飞机静止在地面上,整个物体系对转轴的角动量为零。当发动机发动,角动量增加,这时外力距由直升飞机的轮子与地面的摩擦力提供,满足角动量守恒定律。

3、陀螺仪

外环可绕垂直轴自由转动,内环可绕水平轴自由转动,回转仪安装在内环中,其转轴与内环转轴相垂直,三轴交于一点,并与陀螺仪的质心重合。

它可使回转仪的转轴在空间取任意方向,由于三转轴都通过质心,所以回转仪不受重力矩作用,因此回转仪高速旋转时,角动量保持不变,不论支架转到什么方位,回转仪的转轴始终保持不变。常平架陀螺仪具有转轴方向不变的特点,称为指示型陀螺,可以作为指示器。

扩展资料:

角动量守恒对人类有非常重要的意义,从日常生活到科技应用,角动量对人类文明做出了不可磨灭的贡献。在走路这样对我们来说再熟悉不过的举动中,竟然暗含着如此神奇的物理规律。

角动量守恒定律是指系统所受合外力矩为零时系统角动量保持不变;它描述的主要对象是物体的旋转运动,因此,它实质上对应着空间旋转的不变性。

例如,在开普勒运动中,当考虑到太阳系中行星受到太阳万有引力时,由于万有引力对太阳这个参考点力矩为零,所以它们以太阳为参考点的角动量守恒,这也说明了行星绕太阳公转单位时间内与太阳连线扫过的面积大小总是恒定值的原因。另外,角动量守恒也是陀螺效应产生的原因。

角动量守恒解释的例子,包括溜冰员,芭蕾舞蹈员,空中飞人和高台跳水员等的旋转运动。不过,这定律还和一些重要的自然现象有非常密切的关系,比如气旋的旋转方向、地面风的偏移,四季的形成、地球自转、 太阳系的起源等...
花样滑冰单脚点冰原地转圈。运动员伸开手臂则转速变慢,收缩手臂则转速变快。

直升飞机的尾翼,旋转的陀螺

导弹的导航

角动量有什么用?例如?(自然科学)

角动量守恒定律是一条很有用的定律。

刚体转动的角动量守恒定律:在刚体转动时,如果受到的外力对轴的合外力矩为零(或不受外力矩作用),则刚体对同轴的角动量保持不变。

例如:人手持铁哑铃在转台上的自由转动属于系统绕定轴转动的角动量守恒定律的重要例子。因为人,转台和一对哑铃的重力以及地面对转台的支承力皆平行于转轴,不产生力矩,M=0,故系统的角动量应始终保持不变。当人把两臂收回抱在胸前时,转动惯量减小了,但动量矩仍保持不变,所以转动速度就变快了。
花样滑冰、体操、跳水、芭蕾舞……中许多旋转动作都应用了这一定律。

自行车行走时,车轮转动,遵从动量矩守恒定律,只有受到足够大的外力距作用时,其动量矩才会改变——改变转轴的方向,所以,车轮转动得越快,自行车越不容易倾倒。所以“定车”需要较高的技巧;
杂技演员在表演车技时常常猛蹬几下,车速快了,他才在车上作各种技巧动作。

根据动量矩守恒定律,在不受到外力距作用时,保持它原来的转动方向,所以高速旋转物体的转轴具有定向性。由此做成了陀螺仪,在飞机、航海、航天技术中都离不开陀螺仪。
角动量定义是:刚体的转动惯量和角速度的乘积,叫做刚体对转轴的角动量或者是叫动量矩。

什么是角动量,顺便解释下角动量守恒?感谢!!!!!

角动量守恒,看起来好简单啊,知道什么原理吗

角动量(angular momentum) 在物理学中是与物体到原点的位移和动量相关的物理量。
  概念:转动物体的转动惯量 (rotational inertia) 和角速度 (angular velocity) 的乘积叫做它的角动量。
  L = Iw
  I 是转动惯量,w(哦咪伽)是角速度。
  角动量在经典力学中表示为到原点的位移和动量的叉乘,通常写做L 。角动量是矢量。
  L= r times p (times 表示乘,即L=r×p)
  其中,r表示质点到旋转中心(轴心)的距离(可以理解为半径),L表示角动量。p 表示动量。
  在不受外力矩作用时,体系的角动量是守恒的。
  角动量在量子力学中与角度是一对共轭物理量。
  角动量是一种特殊的动量,它的大小取决于转动的速率和转动物体的质量分布。 角动量守恒,又称角动量守恒定律 是指系统不受合外力矩或所受合外力矩为零时系统的角动量保持不变。 dL/dt=r×F当方程右边力矩为零时,可知角动量不随时间变化。 角动量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一,角动量的守恒实质上对应着空间旋转不变性。
  根据刚体定轴转动的角动量定理,若刚体绕定轴转动时所受的合外力矩为零,即在刚体作定轴转动时,如果它所受外力对轴的合外力为零(或不受外力矩作用),则刚体对同轴的角动量保持不变.这就是刚体定轴转动的角动量守恒定律.
  此原理多用于天文学,天体运行时自转不变.
  注解:
  (1)单个刚体对定轴的转动惯量I保持不变,若所受外力对同轴的合外力矩M为零,则该刚体对同轴的角动量是守恒的,即任一时刻的角动量 应等于初始时刻的角动量 ,亦即 ,因而 。这时,物体绕定轴作匀角速转动。
  (2)当物体绕定轴转动时,如果它对轴的转动惯量是可变的,则在满足角动量守恒的条件下,物体的角速度随转动惯量I的改变而变,但两者之乘积却保持不变,因而当I变大时,变小;I变小时,变大。如芭蕾舞演员表演时就是这样。
  (3)人手持哑铃在转台上的自由转动属于系统绕定轴转动的角动量守恒定律的特例。因为人,转台和一对哑铃的重力以及地面对转台的支承力皆平行于转轴,不产生力矩,M=0,故系统的角动量应始终保持不变。
文章标题: 下面的旋转角动量可以抵消重力的实验如何解释,能不能用它实现旋转飞车
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