Закон сохранения момента импульса

,1

Для замкнутой системы тел момент внешних сил I всегда равен нулю, так как внешние силы вообще нс действуют на замкнутую систему. dL г 1

Поэтому — = М = 0, то есть L = const или d/

Закон сохранения момента импульса, момент импульса замкнутой системы тел относительно любой неподвижной точки не изменяется с течением времени.

Это один из фундаментальных законов природы.

Аналогично для замкнутой системы тел, вращающихся вокруг оси z:

Если момент внешних сил относительно неподвижной оси вращения тождественно равен нулю, то момент импульса относительно этой оси не изменяется в процессе движения.

Момент импульса и для незамкнутых систем постоянен, если результирующий момент внешних сил, приложенных к системе, равен нулю.

Закон сохранения момента импульса является прямым следствием законов Ньютона и изотропности пространства - эквивалентности свойств пространства в различных направлениях. Существует множество различных задач, связанных с вращающимися системами, в которых скорости вращения или моменты импульса можно вычислить с помощью закона сохранения момента импульса.

Очень нагляден закон сохранения момента импульса в опытах с уравновешенным гироскопом - быстро вращающимся телом, имеющим три степени свободы (рис. 7.13).

Используется гироскоп в различных навигационных устройствах кораблей, самолетов, ракет (гирокомпас, гирогоризонт). Один из примеров навигационного гироскопа изображен на рис. 7.14.

Модель гироскопа Рис. 7.14. Навигационный гироскоп

Рис. 7.13. Модель гироскопа Рис. 7.14. Навигационный гироскоп

Именно закон сохранения момента импульса используется танцорами на льду для изменения скорости вращения. Или еще известный пример - скамья Жуковского24 (рис. 7.15).

Рис. 7.15. Демонстрация закона сохранения момента импульса с помощью скамьи Жуковского. В силу закона сохранения момента импульса, студент, прижимая к себе гантели, начинает вращаться быстрее,

Изученные нами законы сохранения есть следствие симметрии про cm ран cm в а-врем ен и.

Принцип симметрии был всегда путеводной звездой физиков, и она их не подводила. Но вот в 1956 г. By Цзяньсюн25 обнаружил асимметрию в слабых взаимодействиях: он исследовал p-распад ядер изотопа Со60 в магнитном поле и обнаружил, что число электронов, испускаемых вдоль направления магнитного поля, не равно числу электронов, испускаемых в противоположном направлении. В этом же году Л. Ле- дерман26 (США) обнаружил нарушение симметрии при распаде пионов и мюонов. Эти факты означают, что законы слабого взаимодействия не обладают зеркальной симметрией.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >