Момент количества движения. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Момент количества движения (кинетический момент, момент импульса, орбитальный момент, угловой момент) - одна из динамич. характеристик движения материальной точки или механич. системы; играет особенно важную роль при изучении вращат. движения. Как и для момента силы, различают момент количества движения относительно центра (точки) и относительно оси.

Mомент количества движения материальной точки относительно центра О равен векторному произведению радиуса-вектора r точки, проведённого из центра О, на её кол-во движения mv, т. е. k₀ = [rmu] или в др. обозначениях k₀ = r

mu. M. к. д. k_z материальной точки относительно оси z, проходящей через центр О, равен проекции вектора k₀ на эту ось. Для вычисления M. к. д. точки справедливы все ф-лы, приведённые для вычисления момента силы, если в них заменить вектор F (или его проекции) вектором mu (или его проекциями). Изменение M. к. д. точки происходит под действием момента m₀(F) приложенной силы. Характер этого изменения определяется ур-нием dk/dt = m₀(F), являющимся следствием осн. закона динамики. Когда m₀(F) = 0, что, напр., имеет место для центр. сил, M. к. д. точки относительно центра О остаётся величиной постоянной; точка движется при этом по плоской кривой и её радиус-вектор в любые равные промежутки времени описывает равные площади. Этот результат важен для небесной механики (см. Кеплера законы ),а также для теории движения космич. летат. аппаратов, ИСЗ и др.

Для механич. системы вводится понятие о главном моменте количества движения (или кинетич. моменте) системы относительно центра О, равном геом. сумме моментов количества движения всех точек сис-темы относительно того же центра:

Вектор K₀ может быть определён его проекциями на взаимно перпендикулярные оси Oxyz. Величины K_x, K_y, К_z, являются одновременно главным моментом количества движения системы относительно соответствующих осей. Для тела, вращающегося вокруг неподвижной оси z с угл. скоростью w, эти величины равны: K_x= -I_xzw, К_у = = -I_yzw, K_z = I_zw, где I_z - осевой, a I_xz и I_yz - центробежные моменты инерции. Если же тело движется около неподвижной точки О, то для него в проекциях на главные оси инерции, проведённые в точке О, будет K_x =- I_xw_x, К_у = 1_уw_у, K_z = I_zw_z, где I_x, 1_у, I_z - моменты инерции относительно гл. осей; w_x, w_y, w_z - проекция мгновенной угл. скорости w на эти оси. Из ф-л видно, что направление вектора K₀ совпадает с направлением w лишь тогда, когда тело вращается вокруг одной из своих гл. (для точки О)осей инерции. В этом случае K₀ = Iw, где I - момент инерции тела относительно этой гл. оси.

Изменение главного момента количества движения системы происходит только в результате внеш. воздействий и зависит от гл. момента M^e₀ внеш. сил; эта зависимость определяется ур-нием dK₀/dt = M^e₀ (ур-ние моментов). В отличие от случая движения одной точки, ур-ние моментов для системы не является следствием ур-ния кол-в движения, и оба эти ур-ния могут применяться для изучения движения системы одновременно. С помощью одного только ур-ния моментов движение системы (тела) может быть полностью определено лишь в случае чисто вращат. движения (вокруг неподвижной оси или точки). Если гл. момент внеш. сил относительно к--н. центра или оси равен нулю, то главный момент количества движения системы относительно этого центра или оси остаётся величиной постоянной, т. е. имеет место закон сохранения M. к. д. (см. Сохранения законы ).Понятие о главном M. к. д. широко используется в динамике твёрдого тела, особенно в теории гироскопа.

Mоментом количества движения, так же как и кол-вом движения, обладают все формы материи, в т. ч. электромагнитное, гравитационное и др. поля (см. Поля физические, Спин).

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.