什么是角动量？什么是角动量守恒？

Question

如题所述

Answer 1

在物理学中，角动量是与物体的位置矢量和动量相关的物理量。对于某惯性参考系的原点O，物体的角动量是物体的位置矢量和动量的叉积，通常写做L。角动量是矢量，且是一赝矢量。

其中，r表示物体的位置矢量，L表示角动量。p表示动量。角动量L又可写为：

其中，I表示质点的转动惯量，w是角速度矢量。

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。

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。

角动量守恒是自旋系统的一种物理性质，它的自旋保持不变，除非受到外力的作用；换句话说，只要净力矩为零，旋转速度是恒定的。

角动量，也被称为自旋，是物体绕轴旋转的速度。陀螺仪是利用角动量守恒来稳定、引导或测量许多类型系统中的旋转运动的简单装置。角动量守恒定律解释了为什么玩具陀螺仪或旋转陀螺在转动时保持直立，而不会受到重力的影响而翻倒。

自行车上的轮子就像陀螺仪一样加速旋转，使自行车更容易保持直立，使任何东西都更难破坏它的动量。花样滑冰运动员通过将手臂靠近身体来增加旋转的能力是角动量守恒定律的另一个例子，就像轨道行星在接近太阳时旋转的增加一样。

角动量守恒是物理学中四个精确守恒定律之一，它指出，一个给定的物理系统的特定性质保持不变，即使该系统随着时间的推移而发展。另外三个精确的守恒定律是线性动量守恒，能量守恒和电荷守恒。

Answer 2

角动量守恒条件是合外力矩等于零。
角动量守恒定律是物理学的普遍定律之一，反映质点和质点系围绕一点或一轴运动的普遍规律。如果合外力矩零（即M外=0），则L1=L2，即L=常矢量。
对一固定点o，质点所受的合外力矩为零，则此质点的角动量矢量保持不变。这一结论叫做质点角动量守恒定律。

角动量守恒的具体应用：
用角动量守恒推算开普勒第二定律
开普勒第二定律：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的。
行星在太阳的向心引力作用下绕日运动，所以行星受到的引力对太阳的力矩为零，那么角动量就华丽丽的守恒了，故有L=rpsinα=常数。
由上述推导可之掠面速度A/t为常数，所以相同时间行星绕太阳扫过的面积相等。

Answer 3

角动量，这个在过去的解释就不说了，下面说我的认知！
我们分析角动量可以用上微积分的逻辑，将旋转物体分解为很小的粒子的集合，它不过是引力的一种极端现象，如何极端？就是所有公转粒子的角速度相同！这种极端是由于机构导致的刚性动能传递，也是一种几乎没有相对运动的摩擦力，大到根本不能产生相对运动！不过，当角速度达到某个值，离心作用大于这种摩擦的时候，旋转物体开始从边缘解体！

上面的运动逻辑没问题的前提下，开始分析作用！

外侧线速度大于内侧，且成一定比例递减，这就可以计算了，将所有的粒子的运动速度具有的动能计算出来，就是角动量！根据动能守恒，推导出角动量守恒。

Answer 4

转动惯量和角速度相乘就等于角动量。就是质点对于固定点，所受的合外力矩是0，所以保持矢量不变。

Answer 5

就是动量和直线距离的乘积，表示的是剧烈程度。合外距为0的时候，这个乘积是不变的，所以叫守恒。