第20屆初中數學競賽決賽第一題和第21屆小學數學競賽決賽第二題都要求角動量守恒的知識,但小學課本上并沒有涉及到這種知識,所以我在這里給大家科普一下。
角動量(角動量)是數學中與物體相對于原點的位移和動量有關的數學量。 它表征粒子矢量掃過的面速度的大小,或者說質心定軸旋轉的劇烈程度。
公式定義
在經典熱力學中,它可以定義為物體相對于原點的位移(半徑)與其動量的叉積:
其中,r表示質點到旋轉中心(軸心)的距離(標量值可以理解為直徑的大小),方向是從原點到物體位置的向量(即是動量定理視頻講解,矢量半徑),L表示角動量,v表示線速度,P表示動量,I表示旋轉扭矩,ω表示角速度(矢量)。 角動量是一個矢量,并且是一個軸矢量。

角動量的方向:角動量是兩個向量的叉積。 在手臂坐標系中,遵循左手螺旋法則,即左手四指指向矢量半徑方向,四指指向轉動大于180的平面角后的動量度。 ,那么大手指指向的方向就是角動量的方向。
角動量守恒定理
角動量守恒理論指出,當不施加外部扭矩時動量定理視頻講解,系統的弱冠動量保持不變。
注意,角動量守恒是矢量守恒,這意味著它的四個分量不隨時間變化。
角動量定律
當系統受到外力矩時,有
這就是角動量定律。
在外力矩恒定的情況下,角動量定律也可寫為
下面兩個競賽題需要角動量守恒,具體答案請參考我的其他文章
