大学物理科技小论文.doc

大学物理科技小论文 导语：我们很多的时候都会写大学物理科技小论文但大学物理科技小论文写呢?以下是小编整理的资料欢迎阅读参考 摘要:角动量这一概念是经典物理学里面的重要组成部分角动量的研究主要是对于物体的转动方面并且可以延伸到量子力学、原子物理以及天体物理等方面角动量这一概念范畴系统的介绍的力矩、角速度、角加速度的概念并且统筹的联系到质点系、质心系、对称性等概念.本文主要对角动量守恒定律和其应用进行论述对定律本身进行了简略的阐述并就其守恒条件及其结论进行了定性分析 正文: 大家也许小时候都有过一个疑问：人们走路的时候为什么要甩手呢为什么如果走顺拐了会感觉特别别扭呢一个常见的解释是为了保持身体平衡这种解释了和没解释没什么区别的答案是永远正确的问题是甩手到底是保持身体平衡的 原来这一切都是我们大学生所熟知的角动量以及动量守恒的原因很神奇的是原来用动量守恒可以解决很复杂的问题,但是却用了最简单的方法 1.角动量：角动量也称为动量矩刚体的转动惯量和角速度的乘积叫做刚体转动的角动量或动量矩单位千克二次方米每秒符号kgm2/s角动量是描述物体转动状态的物理量对于质点在有心力场中的运动例如天体的运动原子中电子的运动等角动量是非常重要的物理量角动量反映不受外力作用或所受诸外力对某定点（或定轴）的合力矩始终等于零的质点和质点系围绕该点（或轴）运动的普遍规律物理学的普遍定律之一质点轨迹是平面曲线且质点对力心的矢径在相等的时间内扫过相等的面积如果把太阳看成力心行星看成质点则上述结论就是开普勒行星运动三定律之一,开普勒第二定律一个不受外力或外界场作用的质点系其质点之间相互作用的内力服从牛顿第三定律因而质点系的内力对任一点的主矩为零从而导出质点系的角动量守恒W.泡利于1931年根据守恒定律推测自由中子衰变时有反中微子产生1956年后为实验所证实角动量是矢量角动量 L=rF=rFsin 2.力矩:在物理学里力矩可以被想象为一个旋转力或角力导致出旋转运动的改变这个力定义为线型力乘以径长依照国际单位制力矩的单位是牛顿米1 3.作用力矩和反作用力矩:由于作用力和反作用力是成对出现的所以它们的力矩也成对出现由于作用力与反用力的大小相等方向相反且在同一直线上因而有相同的力臂所以作用力矩和反作用力矩也是大小相等方向相反其和为零 3.角动量守恒定理： 在不受外界作用时角动量是守恒的角动量守恒是跟空间各项同性有关系的也就是说空间的各个方向是没有区别的这叫做物理定律的旋转不变性由这种不变性在理论上可以得到角动量守恒动量守恒是跟空间均匀性相关的也就是说物理定律在各个地方是一样的地球上的物理定律跟月亮上的物理定律是一样的这叫做空间平移不变性由空间平移不变性可以从理论上推导出动量守恒另外还有能量守恒是跟时间平移不变性相关的也就是说过去现在和未来物理定律是一样的话就有这么一个量叫做能量是守恒的所有这些 都是由一个叫做诺特定理的东西得出来的2. 4质点系对参考点的角动量守恒定律： 由n个质点组成的质点系,且处于惯性系中,可以推导出作用于各质点诸力对参考点的外力矩的冲量矩Mit,等于质点系对该参考点的角动量的变化量,即L=Mit同样当Mi=0时,质点系对该参考点的角动量守恒如果n 个质点组成的质点系,处于非惯性系中,只要把质点系的质心取作参考点,上述结论仍成立 4.角动量守恒的判断: 当外力对参考点的力矩为零,即Mi=0时,质点或质点系对该参考点的角动 量守恒有四种情况可判断角动量守恒:质点或质点系不受外力所有外力通过参考点每个外力的力矩不为零,但外力矩的矢量和为零甚至某一方向上的外力矩为零,则在这一方向上满足角动量守恒内力对参考点的力矩远大于外力对参考点的合力矩,即内力矩对质点系内各质点运动的影响远超过外力矩的影响,角动量近似守恒3 5.角动量守恒定理的应用： 角动量守恒定理在我们的现实生活中非常的常见航海航天领域和人们平常所使用的工具器械以及日常中见到的现象很多一部分都可以用角动量守恒定理来解释 （1）行星运动:受到太阳的万有引力这一有心力由于万有引力对太阳这个参考点力矩为零所以他们以太阳为参考点的角动量守恒 （2）芭蕾舞旋转：跳芭蕾舞的时候运动员在转动的过程之中会收缩双手来实现减少转动惯量则角速度变大转动得越快 （3）跳水：跳水运动中运动员在在完成动作时会将身体蜷缩成球形目的也是减小转动惯量加快转动速度更好地完成动作 （4）航空：安装在轮船、飞机或火箭上的导航装置回转仪也叫陀螺回转仪的核心器件是一个转动惯量较大的转子装在“常平架”上常平架由两个圆环构成转子和圆环之间用轴承连接轴承的摩擦力矩极小常平架的作用是使转子不会受任何力矩的作用转子一旦转动起来它的角动量将守恒即其指向将永远不变因而能实现导航作用宇宙飞船在空间中运行的时候通过深处或受其两根杆来改变转动惯量从而改变转动的速度 （5）体操:体操运动员在完成空翻动作的时候也是尽量蜷缩身体是转动惯量减小加快转速 （6）跳远：跳远的时候起跳之后由于力会产生一个转动惯量如果不向后摆手来抵消这个转动惯量运动员就会向前翻转 角动量守恒定律是一个很有用的定律我们要更好地理解他才能在日常生活中活用 参考文献