Момент импульса относительно неподвижной оси О:
L = [r.p] = [r.mv], (8.25).
где r - радиус-вектор, проведенный из точки О к точке приложения силы; p =mv - импульс; L - вектор, направленный по оси вращения. Модуль вектора
|L| = rp.sina = mvr.sina= p.l, (8.26).
где a -угол между векторами r и р, l -плечо вектора р относительно точки О. Заменив v = wr, получим L= mwr2 = mr2w = Jw. (8.27).
Момент импульса твердого тела относительно оси равен произведению момента инерции тела относительно той же оси на угловую скорость. Продифференцировав по времени dL/dt = Jdw/dt = J.e = M. (8.28).
В замкнутой системе нет внешних сил и их момента, т.е.
M = 0 и dL/dt = 0, откуда L = const. (8.29).
Рис. 45. Неупругое вращательное столкновение двух дисков. Закон сохранения момента импульса: I 1ω1 = (I 1 + I 2)ω. |
(Закон сохранения момента импульса). Момент импульса замкнутой системы материальных точек остается постоянным. Будет оставаться постоянным и момент импульса замкнутой системы относительно любой оси, проходящей через точку О. Момент импульса сохраняется и для незамкнутой системы, если сумма моментов внешних сил равна нулю.