Erhaltung des Drehimpulses für starre Körper

Ich habe eine Frage zur Erhaltung des Winkelimpulses starrer Körper . Ich habe einige Beispiele aus Hibbelers Buch gemacht und festgestellt, dass es in diesem Kapitel über die Erhaltung des Drehimpulses starrer Körper einige Beispiele gibt, bei denen wir alle Drehimpulse um einen festen Punkt O summieren , aber wenn sie eine Gleichung schreiben, Sie schreiben ICH G (Trägheit im Punkt G, Schwerpunkt). Warum ICH G ? Warum sie nicht geschrieben haben ICH Ö (Trägheit in Punkt O, dem Punkt, über den wir diese Erhaltungsgleichung schreiben ). Also das verwirrt mich. Ich meine, es gibt auch Beispiele, wo sie es so machen, wie ich es erwarte (Trägheit um Punkt O).

Sehen Sie sich dieses Beispiel an.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie Sie sehen können, schreiben wir Drehimpulserhaltung um Punkt A . So:

H A 1 = H A 2 .

Und wie Sie sehen können, haben sie berechnet ICH G . Warum? Warum sie nicht über Punkt A geschrieben haben und geschrieben haben ICH A = ICH G + M D 2 (Wo D ist der Abstand des Körperschwerpunkts von Punkt A).

Also das verwirrt mich. Wer hilft, danke im Voraus!

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Antworten (3)

Sie können es in beide Richtungen tun, da die Drehmomentgleichung oder die Drehimpulserhaltung für den Massenmittelpunkt des Systems oder einen Trägheitspunkt gilt. Hier nutzten sie das Trägheitsmoment nicht direkt über den Punkt A Dazu müssten Sie den Abstand des Massenschwerpunkts des Systems von dem Punkt finden A ( ICH C M + M D 2 ( D ist erforderlich)) und das würde die Berechnung unnötigerweise um einen Schritt mehr bereichern und manchem etwas erschweren. Kurz gesagt, wenn Sie es nach Ihrer Methode oder nach ihrer Methode tun, erhalten Sie dieselbe Antwort, sie haben nur den kürzeren Weg gewählt (zumindest denke ich das).

Solange sich Punkt A nicht bewegt, können Sie es so oder so tun. In Vektorform ist der Drehimpuls um A

H A = ICH G ω + C × P = ICH G ω + C × ( M v G ) = ICH G ω M C × ( C × ω ) = ICH A ω

Das funktioniert, weil v G = v A + ω × C , Wo C ist der Vektor zum Massenmittelpunkt von A .

Da sich das Geschoss aber nicht dreht, macht es keinen Sinn, eine Rotation zuzuweisen und zu berechnen ICH A ω für die Kugel. Es ist sinnvoller, nur zu verwenden

H A = ICH G ω + C × M v

Ich weiß, dass. Ich habe kein Problem mit Kugeln. Ich bitte um Stab und Scheibe . Warum ICH G und warum nicht ICH A = ICH G + M D 2 (für Scheibe und Stab ).
Dasselbe gilt für alle Körper.

Das Auffinden der Rotationsträgheit der Scheibe um den Punkt A würde eine komplexe Integration erfordern. Stattdessen verwenden sie den Parallelachsensatz. Die Scheibe wird wie eine Punktmasse behandelt, die sich um Punkt A dreht, aber dann müssen Sie ihren Widerstand dazu addieren, sich auch um ihren eigenen Mittelpunkt zu drehen. Beide Ansätze würden für die Rute funktionieren. Sie behandeln die Kugel wie eine Punktmasse.