Açısal Momentum Hesaplama

Bir parçacığın açısal momentumunu bulun.

Nasıl hesaplanır?

Araç üç sayıyı çarpar: L = m × v × r. Kütle m kilogram, hız v metre/saniye ve yarıçap r metre cinsindendir; sonuç kg·m²/s olarak dört ondalıkla gösterilir. Hız, yarıçapa dik olan bileşen, yani teğetsel hız olmalıdır. Açılı harekette yalnızca dik bileşeni, v × sin θ değerini kullanın. Kütle sıfırdan büyük olmalı, hız ve yarıçap negatif olmamalıdır; hız ya da yarıçap sıfırsa sonuç 0,0000 çıkar. Araç yalnızca L'nin büyüklüğünü verir, yönünü değil ve cismi tek bir nokta kütle sayar.

Örnek hesaplama

İpe bağlı 0,5 kg'lık bir top, 0,8 m yarıçaplı bir çemberde 12 m/s teğetsel hızla dönüyor. Üç değeri çarpalım: 0,5 × 12 × 0,8. Önce 0,5 × 12 = 6, sonra 6 × 0,8 = 4,8. Araç 4,8000 kg·m²/s gösterir. İp 0,4 m yarıçapa çekilirse ve dışarıdan tork etkimezse L aynı kalır; bu yüzden hız iki katına, 24 m/s'ye çıkmalıdır, çünkü 0,5 × 24 × 0,4 yine 4,8 eder.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Kütle yerine newton cinsinden ağırlığı ya da gramı girmek. Alan kilogram ister; 500 g'lık top için 0,5 yazılır.
  • Teğetsel hız v yerine açısal hız ω'yı (rad/s) girmek. Bağıntı v = ω × r şeklindedir; bu araca girmeden önce çevirin.
  • Yarıçap yerine çapı girmek. Çapı 1,6 m olan çemberin r değeri 0,8 m'dir; 1,6 yazarsanız sonuç iki katına çıkar.
  • Volan gibi dönen katı bir cismi tek noktaymış gibi hesaplamak. Genişliği olan cisim için eylemsizlik momenti çarpı açısal hızı kullanın.
  • Yarıçapa dik olmayan harekette tam hızı girmek. L'ye yalnızca dik bileşen katkı verir.

Bu hesaplama hakkında

Bu hesaplayıcı, dairesel veya eğrisel bir yörüngede hareket eden bir parçacığın açısal momentumunu, L = m · v · r formülüyle bulur; burada m kütle, v (teğetsel) hız, r ise dönme eksenine olan uzaklıktır — bu, doğrusal momentum p = mv'nin dönme hareketindeki karşılığıdır. Açısal momentum vektörel bir büyüklüktür, ancak bu formül, hareketin yarıçapa dik olduğu durumlarda büyüklüğünü verir.

Açısal momentum, dış bir tork yokluğunda korunduğundan; bir buz pateni sporcusunun kollarını içeri çekince dönüş hızının artması (r azalınca gereken v artar), gezegenlerin yörüngelerinde eşit zamanlarda eşit alanlar taraması (Kepler'in ikinci yasası) ve dönen bir jiroskopun veya bisiklet tekerleğinin kararlılığı gibi olguları açıklar.

Dönme mekaniğini öğrenen fizik öğrencileri, dönen makineleri ve volanları analiz eden mühendisler ve yörünge dinamiğini modelleyen astronomlar, kütle, hız ve yarıçaptan açısal momentumu bulmak için bu hesabı kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar