角动量
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在物理学中,角动量是与物体的位置向量和动量相关的物理量。對於某慣性參考系的原點,物體的角動量是物体的位置向量和动量的叉積,通常写做。角动量是向量,且是一贗矢量。
其中,表示物体的位置向量,表示角动量。表示动量。角動量又可寫為:
其中,表示質點的转动惯量,是角速度向量。
假設作用於物體的外力矩和為零,則物體的角动量是守恒的。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。
當物體的運動狀態(動量)發生變化,則表示物體受力作用,而作用力大小就等於動量的時變率:
當物體的轉動狀態發生改變時,表示物體受到力矩作用,而力矩就等於角動量的時變率:
若物體(或系統)所受外力矩和為零,則物體(系統)的角動量守恆。例如靜電力或萬有引力均是徑向力,因此不會產生力矩。行星運動的交互作用力源自於萬有引力,故行星運動滿足角動量守恆,所對應的就是开普勒定律中的第二定律。
需要特別說明的是,動量,也就是說,動量的方向和速度的方向一致。