Kaj je ohranjanje kotnega momenta?

Ohranjanje kotne količine je temeljni koncept v fiziki, skupaj z ohranjanjem energije in ohranjanjem linearne količine. Navaja, da mora skupni kotni moment sistema ostati enak, kar pomeni, da je ohranjen. Kotna količina je vektorska lastnost, kar pomeni, da jo definirata tako velikost kot smer, zato ohranjanje kotne količine vključuje tudi vektorje.

Ohranjanje kotnega momenta velja za sisteme, kjer je skupni uporabljeni navor 0. Navor je vrtilna sila, kot je zasuk. Da bi ugotovili, ali velja ohranitev kotne količine, se vsota kotnih momentov v sistemu pred in po spremembi sešteje. Če je kotna količina po spremembi minus tista pred spremembo enaka 0, je kotna količina ohranjena.

Kotni moment, ki ga v enačbah pogosto predstavlja črka L, je lastnost vztrajnostnega momenta in kotne hitrosti predmeta. Vztrajnostni moment, ki ga običajno predstavlja črka I, je merilo odpornosti predmeta na spremembe v rotaciji. Je funkcija mase in oblike predmeta. Enote za vztrajnostni moment so masa krat površina, vendar je natančna formula za vztrajnostni moment odvisna od oblike predmeta. Učbeniki fizike in inženirstva pogosto vključujejo grafikon s formulami za vztrajnostni moment običajnih oblik predmetov, ki pomagajo pri izračunih.

Kotna hitrost predmeta se meri v radianih na sekundo in je običajno predstavljena z grško črko omega. Izračuna se tako, da se komponenta vektorja hitrosti, ki je pravokotna na polmer gibanja, deli s polmerom. V praksi se rezultat pogosto doseže tako, da se velikost vektorja hitrosti pomnoži s sinusom kota vektorja in se deli z velikostjo polmera.

Da bi našli kotno količino predmeta, se vztrajnostni moment pomnoži s kotno hitrostjo. Ker sta obe vektorski količini, mora ohranitev kotne količine vključevati tudi vektorsko količino. Za izračun kotne količine se izvede vektorsko množenje, L = I*w.

Če je predmet, za katerega se izračuna kotna količina, zelo majhen delec, ga lahko izračunamo z enačbo L = m*v*r. V tej enačbi je m masa delca, v komponenta vektorja hitrosti, ki je pravokotna na polmer gibanja, in r je dolžina polmera. Vse količine v tej enačbi so skalarne, pozitiven ali negativni predznak pa se uporablja za označevanje smeri vrtenja.