角动量
自旋 / 维基百科,自由的 encyclopedia
在物理学中,角动量是与物体的位置向量和动量相关的物理量。对于某惯性参考系的原点,物体的角动量是物体的位置向量和动量的叉积,通常写做。角动量是向量,且是一赝矢量。
其中,表示物体的位置向量,表示角动量。表示动量。角动量又可写为:
其中,表示质点的转动惯量,是角速度向量。
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。
当物体的运动状态(动量)发生变化,则表示物体受力作用,而作用力大小就等于动量的时变率:
当物体的转动状态发生改变时,表示物体受到力矩作用,而力矩就等于角动量的时变率:
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。
需要特别说明的是,动量,也就是说,动量的方向和速度的方向一致。