角动量守恒定律
角动量守恒定律(law of conservation of angular momentum)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。这就是说,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。
2 基本内容 编辑本段反映不受外力作用或所受诸外力对某定点(或定轴)的合力矩始终等于零的质点和质点系围绕该点(或轴)运动的普遍规律。物理学的普遍定律之一。例如一个在有心力场中运动的质点,始终受到一个通过力心的有心力作用,因有心力对力心的力矩为零,所以根据角动量定理,该质点对力心的角动量守恒。因此,质点轨迹是平面曲线,且质点对力心的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。如果把太阳看成力心,行星看成质点,则上述结论就是开普勒行星运动三定律之一,开普勒第二定律。一个不受外力或外界场作用的质点系,其质点之间相互作用的内力服从牛顿第三定律,因而质点系的内力对任一点的主矩为零,从而导出质点系的角动量守恒。如质点系受到的外力系对某一固定轴之矩的代数和为零,则质点系对该轴的角动量守恒。角动量守恒也是微观物理学中的重要基本规律。在基本粒子衰变、碰撞和转变过程中都遵守反映自然界普遍规律的守恒定律,也包括角动量守恒定律。W.泡利于1931 年根据守恒定律推测自由中子衰变时有反中微子产生,1956年后为实验所证实。
3 应用范畴 编辑本段角动量守恒定律是物理和自然界的一个重要定律,它在物理和工程等许多方面都有广泛的应用。例如:当滑冰者手臂收缩时,自我旋转滑冰者的转动速度就会加快。用角动量守恒定律也可解析中子星有很高的转动速率等。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。如一质量为 m的质点受指向固定中心O的向心力F的作用(图1),因力F对O点的力矩为零,根据牛顿第二定律(见牛顿运动定律)可推得质点对O点的角动量守恒,Lo=r×mv=常矢量,此常矢量决定于运动的起始条件,r为质点对于O点的矢径,v为质点的速度。如将太阳看成固定中心, 行星看成质点,则角动量守恒表明行星轨道必在一平面上。矢径在相等的时间内扫过的面积相等,这就是开普勒行星运动三定律(见开普勒定律)之一。
物理定律 运动学 质心运动定律 欧拉运动定律 守恒律 能量守恒定律 动量守恒定律 角动量守恒定律 力学 惯性原理 牛顿运动定律 万有引力定律 开普勒行星运动三定律 欧拉运动定律 胡克定律 帕斯卡定律 阿基米德定律 伯努利定律 热力学 阿伏伽德罗定律 理想气体状态方程 玻意耳定律 查理定律 盖-吕萨克定律 道尔顿分压定律 杜隆-珀蒂定律 格锐目定律 亨利定律 热力学基本定律 电磁学 库仑定律 电荷守恒定律 楞次定律 法拉第电磁感应定律 毕奥-萨伐尔定律 安培定律 高斯定律 洛伦兹力 麦克斯韦方程 欧姆定律 焦耳定律 基尔霍夫第一定律 基尔霍夫第二定律 光学 光的折射定律 光的反射定律 斯涅尔定律 量子力学 态叠加原理 薛定谔方程 狄拉克方程 莫塞莱定律 相对论 光速不变原理 相对性原理 洛伦兹变换 等效原理 爱因斯坦场方程