Закон сохранения момента импульса механической системы

Теорема об изменении момента импульса механической системы и

Рассмотрим вначале систему, состоящую из n материальных точек. Запишем основной закон динамики для каждой точки:

, k =1,2…, n.

Умножим каждое уравнение векторно слева на радиус-вектор каждой материальной точки и после этого сложим полученные уравнения

Величина – момент k -ой внешней силы относительно начала системы координат. Рассмотрим из общего числа какие-либо две материальные точки 1 и 2, для которых:

Вектор направлен из второй точки в первую и образует угол 180⁰ с , поэтому векторное произведение равно нулю. Поскольку точки 1 и 2 выбраны произвольно, то на основании этого запишем:

.

Величину называют главный момент системы внешних сил.

Рассмотрим левую часть соотношения:

.

Величину называют моментом количества движения материальной точки или моментом импульса материальной точки, или кинетическим моментом материальной точки. В итоге получаем: .

Величина - момент импульса или кинетический момент системы материальных точек. – теорема об изменении момента импульса (кинетического момента) системы материальных точек: производная по времени от момента импульса (кинетического) момента системы материальных точек равна главному моменту системы внешних сил, действующих на систему материальных точек.

Если =0, то =const – закон сохранения момента импульса (кинетического момента) системы материальных точек.

Рассмотрим теперь материальное тело: , , где – объёмная плотность внешних сил.

Кинетический момент материального тела: , . Устремим количество элементов и бесконечности:

;

– теорема об изменении момента импульса (кинетического момента) материального тела. Если , то – закон сохранения момента импульса (кинетического момента) материального тела. Если имеется система, состоящая из N материальных тел: , .

– теорема об изменении момента импульса (кинетического момента) системы материальных тел. Если , то – закон сохранения момента импульса (кинетического момента) системы материальных тел.

Дата добавления: 2014-11-29