Закон сохранения момента импульса.

Суммарный момент импульса замкнутой системы относительно неподвижной оси вращения не изменяется с течением времени.

J*w = const

. Два одинаковых шара насажены на гладкий горизонтальный стержень, но которому они могут скользить. Шары сближают и соединяют нитью. Затем всю установку приводят во вращение вокруг вертикальной оси, предоставляют ее самой себе и пережигают нить. Шары, естественно, разлетаются к концам стержня. Угловая же скорость установки при этом резко уменьшается.

Опыт с шарами

Наблюдаемый эффект является прямым следствием закона сохранения момента импульса, так как данная установка ведет себя, по существу, как замкнутая, так как внешние силы компенсируют друг друга, так как силы трения в оси малы. Для количественной оценки изменения угловой скорости будем считать, что масса всей установки практически сосредоточена в шарах, а их размеры пренебрежимо малы. Тогда из равенства моментов импульса шаров относительно точки C в начальном и конечном состояниях системы следует

Отсюда видно, что с увеличением расстояния шаров от оси вращения угловая скорость установки уменьшается обратно пропорционально квадрату этого расстояния. И наоборот, если бы уменьшалось под действием каких-либо внутренних сил, угловая скорость установки увеличивалась бы. Этот эффект имеет общий характер, и его широко используют спортсмены в своих выступлениях, например, фигуристы и гимнасты.

Дата добавления: 2015-08-17