Kaj je kotni moment?

Impulz je meritev gibanja, ki določa, kolikšno silo bo predmet določene mase izvajal, ko bo potoval z nastavljeno hitrostjo. Enačba za premično gibanje je preprosta: p = mv, kjer je p zagon, m in v pa masa in hitrost. Kotni moment je nekoliko drugačna količina; vključuje izračun gibanja predmeta ali delca okoli fiksne točke, sistem, znan tudi kot orbita. Izračun kotne količine se za delce in predmete nekoliko razlikuje, vendar je podoben izračunu linearne količine gibanja.

Formula za kotno količino delcev je L = rp. L je zagon, r je polmer od središča orbite do delca in p je linearni zagon delca: masa pomnožena s hitrostjo. Kotni moment, ki velja za predmete, je nekoliko drugačen; formula je L = Iω, kjer je L zagon, I vztrajnostni moment in ω kotna hitrost. Pomemben koncept je, da vztrajnostni moment vpliva na navor ali rotacijsko silo okoli fiksne osi. Vztrajnostni moment je zmnožek mase in kvadrata rotacijskega polmera ali I = mr2.

Zagon predmeta okoli njegove osi povzroči, da os ostane nepremična – ne glede na težo, ki ji je pritrjena -, ko se masa hitro giblje, podobno kot gibanje vrtljivega vrha. Z drugimi besedami, rotacijsko gibanje hitro vrtečega se telesa povzroči, da se os stabilizira. Kolesarju je na primer lažje ostati pokonci, ko se kolesa kolesa hitro vrtijo. Podobno nogometaši dajejo žogi spiralno gibanje, da leti bolj naravnost proti soigralcu, in po istem principu cev pištole vključuje prerez vzdolž notranjosti cevi, da se krogla med potovanjem vrti po spirali.

Izračunavanje kotne količine je koristno pri določanju orbit nebesnih teles. Johannes Kepler, nizozemski astronom iz 17. stoletja, je razvil svoj Drugi zakon o gibanju planetov s konceptom ohranjanja kotne količine. Ta zakon pravi, da dokler na objektu v orbiti ni zunanjega navora, se njegov zagon ne bo nikoli spremenil. Ko se približuje središču vrtenja, se bo njegova vrtilna hitrost povečala in se bo zmanjšala, čim dlje je od vrtilne osi.