Drivmoment

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk

Drivmoment (dreieimpuls, spinn, bevegelsesmengdemoment, rotasjonsmengde) er en fysisk størrelse som beskriver et systems eller legemes rotasjonstilstand rundt et sentrum.

Drivmoment er svært viktig i fysikk, på grunn av at det er en bevart størrelse: et systems drivmoment holder seg konstant med mindre et ytre dreiemoment virker på det.

Definisjon [rediger]

SI-enheten for drivmoment er joulesekund (J·s), men angis også i kg · m²/s.

Generelt er en partikkels drivmoment om et punkt definert som:

\mathbf{L}=\mathbf{r}\times\mathbf{p}

der:

\mathbf{L} er partikkelens drivmoment,
\mathbf{r} er partikkelens posisjonsvektor i forhold til punktet,
\mathbf{p} er partikkelens bevegelsesmengde, og
\times\, er kryssprodukt.


For et legeme med fast masse som roterer om en fast symmetriakse, kan drivmomentet uttrykkes som produktet av treghetsmomentet og vinkelhastigheten:

\mathbf{L}= I \mathbf{\omega}

der

I\, er treghetsmomentet for legemet og
\mathbf{\omega} er vinkelhastigheten.

Bevaring av drivmoment [rediger]

Drivmomentet er konstant i et lukket system, noe som er matematisk ekvivalent med at den tidsderiverte er lik null. Den tidsderiverte for drivmoment er dreiemoment:

\tau = \frac{d\mathbf{L}}{dt} = \mathbf{r} \times \frac{d\mathbf{p}}{dt} = \mathbf{r} \times \mathbf{F}

Dermed er kravet om et lukket system det samme som at det ikke virker noen ytre dreiemoment på systemet.

\mathbf{L}_{\mathrm{system}} =  \mathrm{konstant} \leftrightarrow \sum \tau_{\mathrm{ytre}} = 0

der \tau_{ytre} er dreiemoment som virker på systemet.

Drivmomentet til et massepunkt som roterer omkring en gitt akse kan også defineres som:

L = m \cdot v \cdot r

hvor

m er massepunktets masse,
v er massepunktets tangentielle hastighet i forhold til aksen
og r er avstanden fra massepunktet til rotasjonsaksens sentrum
fysikkstubbDenne fysikkrelaterte artikkelen er dessverre kort eller mangelfull, og du kan hjelpe Wikipedia ved å utvide den.