Drehimpuls
Der Drehimpuls oder das Rotationsmoment (L) eines um eine Achse rotierenden Objekts ist das Produkt aus seinem Trägheitsmoment und seiner Winkelgeschwindigkeit:
L = I ω {\darstellungsstil L=I\omega } 
wo
I {\Anzeigestil I} 
ist das Trägheitsmoment (Widerstand gegen Winkelbeschleunigung oder -verzögerung, gleich dem Produkt aus der Masse und dem Quadrat ihres senkrechten Abstands von der Drehachse);
ω {\displaystyle \omega \ } 
ist die Winkelgeschwindigkeit.
Es gibt zwei Arten von Drehimpulsen: den Spindrehimpuls und den Bahndrehimpuls.
Der Drehimpuls der Schlittschuhläuferin bleibt erhalten - wenn sie ihre Arme und Beine einzieht, nimmt ihr Trägheitsmoment ab, aber ihre Drehgeschwindigkeit nimmt zum Ausgleich zu.
Spin-Drehimpuls
Der Spin-Drehimpuls ist eine Art Drehimpuls für Objekte, die sich um eine Achse drehen, die durch das Objekt verläuft, wie ein Kreisel, der sich um sein Zentrum dreht.
Objekte, die sehr weit von der Drehachse entfernt sind, lassen sich nur sehr schwer in Drehung versetzen, aber wenn sie erst einmal in Bewegung sind, lassen sie sich auch nur schwer anhalten. Wir sagen, das heißt, sie haben ein großes Trägheitsmoment. Ebenso ist es einfacher, ein Objekt langsam in Drehung zu versetzen (eine kleine Winkelgeschwindigkeit), als es schnell in Drehung zu versetzen (eine große Winkelgeschwindigkeit). Deshalb hängt der Spin-Drehimpuls sowohl von der Ausdehnung des Objekts (Trägheitsmoment) als auch von der Geschwindigkeit, mit der es sich dreht (Winkelgeschwindigkeit), ab.
Orbitaler Drehimpuls
Die andere Art von Drehimpuls ist der Bahndrehimpuls. Dies ist die Art von Drehimpuls, die Planeten haben, die um die Sonne kreisen, aber nicht die Kreisel, die sich um ihre Achsen drehen.
Wir verwenden den Bahndrehimpuls, wenn wir von einem Objekt (wie einem Planeten) sprechen, das um eine Achse kreist, die sich nicht bewegt (wie die Sonne). Das heißt, ein Teil seiner Bewegung geht in eine Richtung, die weder auf die Achse zu noch von ihr weg verläuft; zumindest ein Teil seiner Bewegung geht um die Achse herum. Der Bahndrehimpuls misst auch, wie schwer es wäre, das Objekt daran zu hindern, weiter um die Achse zu kreisen.
Der Drehimpuls ist eine konservierte Größe - der Drehimpuls eines Objekts bleibt konstant, es sei denn, ein externes Drehmoment wirkt auf es ein.
Verwandte Seiten
- Dynamik
- Rotatorische kinetische Energie
Fragen und Antworten
F: Was ist der Drehimpuls?
A: Der Drehimpuls, auch als Rotationsimpuls bezeichnet, ist das Produkt aus dem Trägheitsmoment eines Objekts und seiner Winkelgeschwindigkeit.
Q: Wie wird der Drehimpuls berechnet?
A: Der Drehimpuls wird durch Multiplikation des Trägheitsmoments eines Objekts mit seiner Winkelgeschwindigkeit berechnet. Dies kann mathematisch als L = Iù ausgedrückt werden, wobei I das Trägheitsmoment (der Widerstand gegen Winkelbeschleunigung oder -verzögerung) und ù die Winkelgeschwindigkeit ist.
F: Was sind die drei Arten von Drehimpulsen?
A: Die drei Arten von Drehimpulsen sind Schwingungsimpuls, Spinimpuls und Orbitalimpuls.
