角动量守恒在日常生活中的应用论文

角动量守恒在日常生活中的应用

大家也许小时候都有过一个疑问:人们走路的时候为什么要甩手呢?为什么如果走顺拐了会感觉特别别扭呢?一个常见的解释是,为了保持身体平衡。这种解释了和没解释没什么区别的答案是永远正确的,问题是甩手到底是怎么保持身体平衡的?

原来这一切都是我们大学生所熟知的角动量以及动量守恒的原因,很神奇的是原来用动量守恒可以解决很复杂的问题,但是却用了最简单的方法。下面就让我们来具体了解一下什么是角动量以及什么是角动量守恒,相信我们大家都会爱益匪浅的。

什么是角动量呢?对于一个质量为 m 质点,以任意一条直线作为参考轴,设被研究的质点到这条轴的距离为 r ,如果质点垂直于r的方向的速度为 v ,

那么这个质点(相对于这条参考轴)的角动量则为 L r mv 。如果被研究的

物体不是质点,例如是一个人,那么他整个的角动量就是他身上所有质点的角动量之和。就是角动量,可以看出角动量也是一个矢量,却也两个矢量的积,这便是我们常说的矢积。

知道了什么是角动量之后,我们就可以通过简单的推导立刻得出角动量定理,但前提是大家得对这部分知识有一定程度上的理解,这样才可以。物体的角动量变化率等于它所受的外力矩(大家应该记得力矩是什么吧,就是 r 乘以垂直于 r 方向的力)。因此,倘若系统没有外力矩作用,那么角动量守恒,这就是我们常说的角动量守恒,推导很简单,但我想它的使用并不一定简单,需要我们的细心掌握。这种情况是十分多见的,例如一个旋转着的陀螺,为什么它不会很容易倒下呢?选取陀螺的转轴为参考轴,可以看到,它是不受外力矩的,因此它的角动量守恒,在理想情况下它将一直转下去,但是我们也知道这是不可能发生的。略微学过物理的人都知道动量可以写成 p mv ,所以角动量L r p。 这些便是角动量以及动量守恒,我们在大学的物理课上这是我们必须掌握的,所以做为一名理科学生我们应该知道它的重要性,我们也需要用它来解决很多的问题,比如我们一开始便提出的问题,人在行走的时候为什么要摆手,这样

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