Moment d'impulsion : caractéristiques de la mécanique des corps rigides

Moment d'impulsion : caractéristiques de la mécanique des corps rigides
Moment d'impulsion : caractéristiques de la mécanique des corps rigides
Anonim

Momentum fait référence aux lois fondamentales de la nature. Elle est directement liée aux propriétés de symétrie de l'espace du monde physique dans lequel nous vivons tous. Grâce à la loi de sa conservation, le moment cinétique détermine les lois physiques qui nous sont familières pour le mouvement des corps matériels dans l'espace. Cette valeur caractérise la quantité de mouvement de translation ou de rotation.

moment cinétique
moment cinétique

Moment de mouvement, également appelé "cinétique", "angulaire" et "orbital", est une caractéristique importante qui dépend de la masse d'un corps matériel, des caractéristiques de sa distribution par rapport à un axe imaginaire de circulation et la vitesse de déplacement. Ici, il convient de préciser qu'en mécanique, la rotation a une interprétation plus large. Même un mouvement rectiligne au-delà d'un certain point situé arbitrairement dans l'espace peut être considéré comme une rotation, en le prenant comme un axe imaginaire.

Le moment cinétique et les lois de sa conservation ont été formulés par René Descartes par rapport à un système de points matériels en mouvement progressif. Certes, il n'a pas mentionné la préservation du mouvement de rotation. Seulement un siècle plus tard, LéonardEuler, puis un autre scientifique suisse, le physicien et mathématicien Daniil Bernoulli, tout en étudiant la rotation d'un système matériel autour d'un axe central fixe, ont conclu que cette loi s'applique également à ce type de mouvement dans l'espace.

Moment cinétique d'un point matériel
Moment cinétique d'un point matériel

D'autres études ont pleinement confirmé qu'en l'absence d'influence extérieure, la somme du produit de la masse de tous les points par la vitesse totale du système et la distance au centre de rotation reste inchangée. Un peu plus tard, le scientifique français Patrick Darcy a exprimé ces termes en termes de zones balayées par les rayons vecteurs des particules élémentaires sur la même période de temps. Cela a permis de relier le moment cinétique d'un point matériel à certains postulats bien connus de la mécanique céleste et, en particulier, à la position la plus importante sur le mouvement des planètes de Johannes Kepler.

Momentum d'un corps rigide
Momentum d'un corps rigide

Le moment cinétique d'un corps rigide est la troisième variable dynamique à laquelle s'appliquent les dispositions de la loi fondamentale de conservation. Il stipule que, quels que soient la nature et le type de mouvement, en l'absence d'influence extérieure, une quantité donnée dans un système matériel isolé restera toujours inchangée. Cet indicateur physique ne peut subir de modifications que s'il existe un moment non nul des forces agissantes.

De cette loi, il découle également que si M=0, tout changement de la distance entre le corps (système de points matériels) et l'axe central de rotation entraînera certainement une augmentation ou une diminutionla vitesse de sa révolution autour du centre. Par exemple, une gymnaste exécutant des sauts périlleux afin de faire plusieurs tours dans les airs roule initialement son corps en boule. Et les ballerines ou les patineurs artistiques, lorsqu'ils pirouettent, écartent les bras sur les côtés s'ils veulent ralentir le mouvement et, à l'inverse, les pressent contre le corps lorsqu'ils essaient de tourner à une vitesse plus rapide. Ainsi, les lois fondamentales de la nature sont utilisées dans le sport et l'art.

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