Ich habe gelernt, dass der Drehimpuls eines Körpers um eine feste Achse rotiert . Auch ohne externe Drehmomente (das heißt, zwei verschiedene Ereignisse).
Ich habe in den Büchern gesehen, dass sie es manchmal verwenden, um Probleme zu lösen. Aber wenn zum Beispiel die Masse und die Rotationsachse geändert wurden, wie kann sie dann noch um verschiedene Achsen erhalten bleiben? Eines der ersten Dinge, die wir gelernt haben, ist, dass Sie den Drehimpuls immer um dieselbe Achse berechnen sollten.
Ich würde mich sehr über eine Erklärung freuen.
Bearbeiten: Ein spezifischeres Beispiel:
Zwei Blöcke sind durch eine Schnur verbunden und drehen sich um eine feste Achse. Dann kollidiert ein 3. Block mit einem der Blöcke und haftet daran (keine äußeren Drehmomente im System der 3 Blöcke). Bleibt der Drehimpuls erhalten?
Erstens wird der Drehimpuls nicht um eine Achse gemessen. Es wird um einen Punkt gemessen.
Zweitens sind natürlich die Drehimpulse um verschiedene Punkte im Allgemeinen unterschiedlich. Aber sie bleiben alle erhalten – der Punkt muss sich nicht in der Rotationsachse oder sogar in derselben Galaxie wie das rotierende Objekt befinden, an dem Sie interessiert sind.
Nun zu deinem Beispiel. Der Gesamtdrehimpuls auf dem Dreiblocksystem bleibt definitiv erhalten. Warum sollte es nicht sein? Was Sie vielleicht übersehen, ist die Tatsache, dass im Allgemeinen auch mit dem 3. Block ein Drehimpuls verbunden ist, selbst wenn er sich auf einer geraden Linie bewegt. Angenommen, Sie haben einen Block mit Momentum bewegt sich in einer geraden Linie mit konstanter Geschwindigkeit, bis es den Block an einem Ende der Schnur trifft (am Punkt der größten Annäherung an den Massenmittelpunkt). Angenommen, die Zeichenfolge hat eine Länge . Lassen Sie uns nun den Drehimpuls dieses dritten Blocks um den Massenmittelpunkt der beiden rotierenden Blöcke berechnen, wenn er sich in einem Abstand befindet von diesem Massenmittelpunkt.
(Der ist nur meine Entscheidung, wie ich das System im Raum ausrichte).
Beachten Sie das jetzt hängt nicht von der Entfernung ab . Es ist eine Konstante der Bewegung, wie versprochen, solange selbst wird konserviert. Beachten Sie, dass es bei dieser Ableitung des Massenmittelpunkts nichts Besonderes gab: Es hätte buchstäblich jeder Punkt sein können, und die Schlussfolgerung wäre immer noch gültig.
Jetzt können Sie ausrechnen, was bei der Kollision passieren wird, vorausgesetzt, dass der lineare Impuls erhalten bleibt, und Sie werden explizit beweisen, dass der Drehimpuls bei diesem Vorgang erhalten bleibt.
Garyp
Ja
Daniel Sank