Açısal Momentumun Korunumu Nedir?

Açısal momentumun korunumu fizikte, enerjinin korunumu ve doğrusal momentumun korunumu ile birlikte temel bir kavramdır. Bir sistemin toplam açısal momentumunun aynı kalması gerektiğini belirtir, yani korunmuş demektir. Açısal momentum bir vektör özelliğidir, yani hem büyüklük hem de yön ile tanımlandığı anlamına gelir, bu nedenle açısal momentumun korunması da vektörleri içerir.

Açısal momentumun korunumu, uygulanan toplam torkun 0 olduğu sistemler için geçerlidir. Tork, bir bükülme gibi dönme kuvvetidir. Açısal momentumun korunumunun geçerli olup olmadığını belirlemek için, değişiklikten önce ve sonra sistemdeki açısal momentumların toplamı birlikte toplanır. Değişimden sonraki açısal momentum, değişiklikten önce bu 0'a eşitse, açısal momentum korunmuş olur.

Genellikle L harfi ile denklemlerle temsil edilen açısal momentum, atalet momentinin ve bir cismin açısal hızının bir özelliğidir. Atalet momenti, genellikle I harfi ile temsil edilir, bir nesnenin rotasyondaki değişikliklere karşı direncinin bir ölçüsüdür. Nesnenin kütlesinin ve şeklinin bir işlevidir. Bir atalet momentinin birimleri kütle çarpma alanıdır, ancak atalet momentinin tam formülü nesnenin şekline bağlıdır. Fizik ve mühendislik ders kitapları genellikle hesaplamalarda yardımcı olacak ortak nesne şekillerinin atalet momenti için formül içeren bir grafik içerir.

Bir cismin açısal hızı, saniye başına radyan olarak ölçülür ve genellikle Yunanca omega harfi ile temsil edilir. Hareket yarıçapına dik olan hız vektörünün bileşenini yarıçapa bölerek hesaplanır. Uygulamada, sonuç genellikle hız vektörünün büyüklüğünün vektör açısının sinüsüyle çarpılması ve yarıçapın büyüklüğüne bölünmesi ile elde edilir.

Bir cismin açısal momentumunu bulmak için, atalet momenti, açısal hız ile çarpılır. Her ikisi de vektörel nicelikler olduğundan, açısal momentumun korunumu da bir vektörel nicelik içermelidir. Vektör çarpımı açısal momentumu hesaplamak için yapılır, L = I * w.

Açısal momentumun hesaplandığı nesne çok küçük bir parçacık ise, L = m * v * r denklemi kullanılarak hesaplanabilir. Bu denklemde, m, parçacığın kütlesidir, v, hareket yarıçapına dik olan hız vektörünün bileşenidir ve r, yarıçapın uzunluğudur. Bu denklemdeki büyüklüklerin hepsi skalerdir ve dönme yönünü belirtmek için pozitif bir işaret veya negatif işaret kullanılır.