判斷物理中角動量是否變化,可以從以下幾個方面考慮:
1. 初始狀態和最終狀態的角動量是否相等:如果初始狀態和最終狀態的角動量不相等,那么角動量就發生了變化。
2. 是否受到合外力矩的影響:如果一個系統受到合外力矩的影響,那么系統的角動量就會發生變化。
3. 是否發生轉動:如果一個系統在空間中發生了轉動,那么轉動角度和轉動速度可能會發生變化,從而導致角動量的變化。
4. 是否受到外力的作用:如果一個系統受到外力的作用,那么系統的總動量就會發生變化,從而導致角動量的變化。
角動量是物理學中的一個重要概念,它描述了物體相對于某點轉動的程度。在判斷角動量是否變化時,需要綜合考慮以上幾個方面。
判斷物理中角動量是否變化,需要依據角動量的定義式進行判斷。角動量L=rp,其中r為質點相對固定軸的角位置,p為質點的動量。如果r和p發生變化,則角動量L也發生變化。
例:一個質量為m的小球,在一根長為L的細線牽引下,在光滑的水平面上做勻速圓周運動。問:
(a)如果細線的拉力逐漸增大,角動量是否變化?為什么?
(b)如果細線突然斷了,小球的軌道會如何變化?角動量是否變化?為什么?
解答:
(a)當細線的拉力增大時,小球做圓周運動的線速度增大,角速度ω=ω線速度/L也增大。由于角動量L=rp,其中r為小球轉動的半徑(即細線與豎直方向的夾角),p為小球的質量和線速度的乘積,因此當線速度增大時,半徑減小。因此,角動量會增大。
(b)如果細線突然斷了,小球的軌道將不再是一個圓周運動,而是一個橢圓運動。這是因為小球在水平面上受到的合外力不再是一個恒定的力,導致小球的速度和角速度發生變化。由于角動量L=rp仍然成立,所以角動量會發生變化。
希望這個例子可以幫助你理解如何判斷物理中角動量是否變化。