تکانه زاویه ای: تفاوت بین نسخه‌ها

از ویکی نجوم
پرش به: ناوبری، جستجو
جز (جایگزینی متن - 'می توان' به 'می‌توان')
 
(۷ نسخه‌ٔ میانی ویرایش شده توسط ۳ کاربر نشان داده نشده)
سطر ۱: سطر ۱:
در [[فیزیک]]، تکانه ی زاویه‌ای یا تکانه ی دورانی (به انگلیسی Angular momentum) [[کمیت]]ی [[بردار]]ی است که برای بیان وضعیت حرکتی سیستم های در حال حرکت دورانی مورد استفاده قرار می گیرد. با این که [[سرعت زاویه‌ای]] مرسوم ترین [[کمیت]] برای بیان وضعیت حرکتی جسم در حال دوران است، اما تکانه ی زاویه‌ای نسبت به آن اطلاعات بیشتری را در بر دارد. تکانه ی زاویه‌ای یک سیستم به [[سرعت زاویه‌ای]]، [[جرم]] و نحوه ی توزیع [[جرم]] سیستم حول محور یا مرکز دوران وابسته است. تکانه ی زاویه ای همواره نسبت یک نقطه ی مرجع سنجیده می شود.
+
چیز هایی که می چرخند، چه مهاجر نشینی فضایی باشد یا استوانه ای که روی سطح شیب دار فرو می‌غلتد، یا بند بازی که پشتک می زند؛ چرخان باقی می مانند تا چیزی آنها را متوقف کند.جسم چرخان دارای لختی چرخشی است.تمام اجسام، لختی حرکت یا [[تکانه]](حاصلضرب [[جرم]] و [[سرعت]]) دارند.این نوع تکانه [[تکانه خطی]] است.همین طور؛ لختی چرخشی اجسام چرخان را تکانه زاویه ای می نامند.
 +
[[سیاره]] ای که به دور [[خورشید]] می گردد،سنگی که در انتهای نخی می چرخد و [[الکترون]] های ریزی که دور هسته های [[اتم]] می گردند، همگی تکانه زاویه ای دارند.
 +
تکانه زاویه ای به صورت حاصلضرب لختی دورانی و سرعت چرخش، تعریف می شود.
 +
تکانه زاویه ای، مانند تکانه خطی، [[بردار]]ی است که هم جهت دارد و هم اندازه.
 +
درست همان طور که  برای تغییر تکانه خطی جسم به [[نیرو]]یی خالص نیاز داریم، برای تغییر تکانه زاویه ای آن نیز گشتاور خالصی لازم است. می‌توان شکل چرخشی قانون اول [[نیوتن]](قانون لختی) را به صورت زیر بیان کرد:
  
در واقع، هر گاه ذره ای با [[تکانه خطی]] [[پرونده:P.gif]]،حول نقطه خاصی چرخش داشته باشد،تکانه زاویه ای(اندازه حرکت زاویه ای)به این ذره نسبت داده می شود.
+
یک جسم یا دستگاهی از اجسام تکانه زاویه ای خود را حفظ می کند مگر آنکه گشتاور نیروی خارجی خالصی بر آن وارد شود.
 +
[[منظومه شمسی]] ما دارای تکانه زاویه ای متعلق به [[خورشید]]، [[سیاره]] هایی با حرکت مداری چرخشی، و تعداد زیادی اجسام کوچکتر است. تکانه زاویه ای فعلی [[منظومه شمسی]] همان تکانه زاویه ای سال های آینده خواهد بود . فقط گشتاور نیرویی از خارج منظومه شمسی می‌تواند آن را تغییر دهد.در نبود این گشتاور نیرو، می گوییم تکانه زاویه ای منظومه شمسی پایسته است.
 +
 
 +
 
 +
 
 +
در واقع، هر گاه ذره ای با [[تکانه خطی]] [[پرونده:P.gif]]، حول نقطه خاصی چرخش داشته باشد، تکانه زاویه ای (اندازه حرکت زاویه ای) به این ذره نسبت داده می شود.
  
 
تکانه زاویه ای را با نماد[[پرونده:L.gif]] نمایش می دهند و به صورت زیر تعریف می شود
 
تکانه زاویه ای را با نماد[[پرونده:L.gif]] نمایش می دهند و به صورت زیر تعریف می شود
سطر ۹: سطر ۱۸:
 
که در آن [[پرونده:R.gif]]، بردار مکان ذهر یا همان فاصله ذره از نقطه ایست که حول آن چرخش صورت می گیرد.
 
که در آن [[پرونده:R.gif]]، بردار مکان ذهر یا همان فاصله ذره از نقطه ایست که حول آن چرخش صورت می گیرد.
  
بر اساس معادله (1)،یکای SI تکانه زاویه ای برابر کیلوگرم متر مربع بر ثانیه([[پرونده:J.s.gif]])یعنی معادل با ژول-ثانیه(j.s) است.
+
بر اساس معادله (1)، یکای SI تکانه زاویه ای برابر کیلوگرم متر مربع بر ثانیه ([[پرونده:J.s.gif]]) یعنی معادل با ژول-ثانیه (j.s) است.
 +
 
 +
==پایستگی تکانه زاویه ای==
 +
 
 +
درست همان طور که اگر [[نیرو]]ی خالصی بر دستگاه وارد نشود، [[تکانه خطی]] پایسته می ماند، اگر گشتاور نیروی خالصی بر دستگاه وارد نشود، تکانه زاویه ای پایسته است. قانون پایستگی تکانه زاویه ای بیان می کند:
 +
اگر هیچ گشتاور نیروی خارجی بر دستگاه چرخانی وارد نشود، تکانه زاویه ای دستگاه ثابت باقی می ماند.
 +
یعنی بدون گشتاور نیروی خارجی، حاصلضرب لختی دورانی و سرعت چرخش در یک زمان با هر زمان دیگری برابر است.
  
 +
== جستاره ای دیگر ==
 +
* [[تکانه خطی]]
 
==منبع==
 
==منبع==
  
wikipediaـ مبانی فیزیک هالیدی-جلد اول-مکانیک و گرما
+
* کتاب فیزیک مفهومی/جلد اول/تالیف پل جی.هیوئیت(ترجمه منیژه رهبر)
 +
* مبانی فیزیک هالیدی-جلد اول-مکانیک و گرما
  
  
 
[[رده:فیزیک]]
 
[[رده:فیزیک]]

نسخهٔ کنونی تا ‏۲۲ ژانویهٔ ۲۰۱۴، ساعت ۱۴:۴۴

چیز هایی که می چرخند، چه مهاجر نشینی فضایی باشد یا استوانه ای که روی سطح شیب دار فرو می‌غلتد، یا بند بازی که پشتک می زند؛ چرخان باقی می مانند تا چیزی آنها را متوقف کند.جسم چرخان دارای لختی چرخشی است.تمام اجسام، لختی حرکت یا تکانه(حاصلضرب جرم و سرعت) دارند.این نوع تکانه تکانه خطی است.همین طور؛ لختی چرخشی اجسام چرخان را تکانه زاویه ای می نامند. سیاره ای که به دور خورشید می گردد،سنگی که در انتهای نخی می چرخد و الکترون های ریزی که دور هسته های اتم می گردند، همگی تکانه زاویه ای دارند. تکانه زاویه ای به صورت حاصلضرب لختی دورانی و سرعت چرخش، تعریف می شود. تکانه زاویه ای، مانند تکانه خطی، برداری است که هم جهت دارد و هم اندازه. درست همان طور که برای تغییر تکانه خطی جسم به نیرویی خالص نیاز داریم، برای تغییر تکانه زاویه ای آن نیز گشتاور خالصی لازم است. می‌توان شکل چرخشی قانون اول نیوتن(قانون لختی) را به صورت زیر بیان کرد:

یک جسم یا دستگاهی از اجسام تکانه زاویه ای خود را حفظ می کند مگر آنکه گشتاور نیروی خارجی خالصی بر آن وارد شود. منظومه شمسی ما دارای تکانه زاویه ای متعلق به خورشید، سیاره هایی با حرکت مداری چرخشی، و تعداد زیادی اجسام کوچکتر است. تکانه زاویه ای فعلی منظومه شمسی همان تکانه زاویه ای سال های آینده خواهد بود . فقط گشتاور نیرویی از خارج منظومه شمسی می‌تواند آن را تغییر دهد.در نبود این گشتاور نیرو، می گوییم تکانه زاویه ای منظومه شمسی پایسته است.


در واقع، هر گاه ذره ای با تکانه خطی P.gif، حول نقطه خاصی چرخش داشته باشد، تکانه زاویه ای (اندازه حرکت زاویه ای) به این ذره نسبت داده می شود.

تکانه زاویه ای را با نمادL.gif نمایش می دهند و به صورت زیر تعریف می شود

(1)
Angular momentum.gif

که در آن R.gif، بردار مکان ذهر یا همان فاصله ذره از نقطه ایست که حول آن چرخش صورت می گیرد.

بر اساس معادله (1)، یکای SI تکانه زاویه ای برابر کیلوگرم متر مربع بر ثانیه (J.s.gif) یعنی معادل با ژول-ثانیه (j.s) است.

پایستگی تکانه زاویه ای

درست همان طور که اگر نیروی خالصی بر دستگاه وارد نشود، تکانه خطی پایسته می ماند، اگر گشتاور نیروی خالصی بر دستگاه وارد نشود، تکانه زاویه ای پایسته است. قانون پایستگی تکانه زاویه ای بیان می کند: اگر هیچ گشتاور نیروی خارجی بر دستگاه چرخانی وارد نشود، تکانه زاویه ای دستگاه ثابت باقی می ماند. یعنی بدون گشتاور نیروی خارجی، حاصلضرب لختی دورانی و سرعت چرخش در یک زمان با هر زمان دیگری برابر است.

جستاره ای دیگر

منبع

  • کتاب فیزیک مفهومی/جلد اول/تالیف پل جی.هیوئیت(ترجمه منیژه رهبر)
  • مبانی فیزیک هالیدی-جلد اول-مکانیک و گرما