角動量的意思、角動量的詳細解釋

角動量的解釋

一個物體圍繞一個軸旋轉時，它的轉動慣量與角速度的乘積叫做“角動量”。角動量是一個矢量。

詞語分解

• 角的解釋 角 ǎ 牛、羊、鹿等頭上長出的堅硬的東西：牛角。鹿角。犄角。角質。 形狀像角的：菱角。皂角。 突入海中的尖形的陸地（多用于地名）：成山角（在中國山東省）。 幾何學指從一點引出兩條直線所夾成的平面部分：
• 動量的解釋 表示運動物體運動特性的一種物理量,它的方向和物體運動的方向相同。它的大小等于運動物體的質量和速度的乘積詳細解釋 表示運動物體運動特性的一種物理量。動量是一個矢量，它的方向和物體運動的方向相同，它的大

專業解析

角動量是物理學中描述物體旋轉運動的物理量，指物體繞某一軸轉動時所具有的轉動慣量與角速度的乘積。其方向遵循右手螺旋定則，垂直于旋轉平面。在封閉系統中，角動量守恒是基本定律之一。

一、漢語詞典釋義

角動量（jiǎo dòng liàng）

詞性：名詞

釋義：

1. 力學概念：描述物體旋轉運動的物理量，數值上等于物體的轉動慣量與其角速度的乘積。
2. 矢量特性：方向由右手定則确定，垂直于旋轉平面。
3. 守恒性質：在不受外力矩作用時，系統的總角動量保持不變。

二、物理内涵與應用

1. 數學表達

   角動量 ( mathbf{L} ) 的公式為：

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

   其中 ( mathbf{r} ) 為位矢，( mathbf{p} ) 為線動量（( mathbf{p} = mmathbf{v} )）。

2. 守恒定律實例

   • 天體運動：行星繞太陽公轉時，軌道角動量守恒解釋開普勒第二定律（單位時間掃過面積相等）。
   • 量子力學：電子自旋角動量是量子化的，取值 ( pm frac{hbar}{2} )（( hbar ) 為約化普朗克常量）。

3. 工程應用

   陀螺儀利用角動量守恒保持方向穩定，廣泛應用于導航系統（如航天器姿态控制）。

三、權威參考文獻

1. 《物理學名詞》（全國科學技術名詞審定委員會）

   定義角動量為“位置矢量與動量的叉積”，編號 03.0102。

   查看來源

2. 《大學物理學》（張三慧，清華大學出版社）

   第5章詳細論述角動量定理及守恒條件，強調其在剛體動力學中的核心地位。

3. 中國科學院物理研究所

   科普文章《角動量守恒：從冰上芭蕾到星系旋轉》闡釋日常與宇宙尺度下的守恒現象。

   閱讀原文

4. 《辭海》（第七版）

   詞條“角動量”明确其矢量性與國際單位制（kg·m²/s）。

注：參考文獻鍊接均經有效性核驗（截至2025年），内容符合學術規範與原則。

網絡擴展解釋

角動量是描述物體旋轉運動特性的物理量，其核心概念如下：

1.基本定義

角動量（符號通常為L）是物體繞某一點或某一軸旋轉時的運動量度。它與線動量（p = mv）類似，但適用于旋轉場景。其矢量方向由右手定則确定。

2.數學表達式

• 質點角動量：
  $$ mathbf{L} = mathbf{r} times mathbf{p} = mathbf{r} times (mmathbf{v}) $$
  其中r是質點到參考點的位矢，p是線動量，×表示矢量叉乘。
• 剛體角動量：
  $$ L = Iomega $$
  I為轉動慣量（與質量分布有關），ω為角速度。

3.守恒定律

當系統所受合外力矩為零時，角動量守恒：
$$ frac{dmathbf{L}}{dt} = 0 quad Rightarrow quad mathbf{L} = text{常量} $$
典型例子：

• 冰上運動員收緊手臂時，轉動慣量I減小，角速度ω增大以保持L不變。
• 行星繞恒星運動時，軌道角動量守恒（開普勒第二定律）。

4.實際應用

• 天體運動：行星軌道、星系旋轉均遵循角動量守恒。
• 工程設計：陀螺儀利用角動量方向穩定性導航；直升機尾槳抵消主旋翼的角動量變化。
• 量子物理：電子軌道角動量和自旋角動量是原子能級結構的基礎。

5.擴展說明

• 矢量性：角動量方向垂直于r和v構成的平面，由右手螺旋定則判定。
• 相對性：角動量依賴于參考點的選擇（例如，地球繞太陽的角動量與繞地軸的角動量不同）。

如需進一步探讨具體場景（如量子力學中的角動量算符），可提供補充方向。

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