Тонкие различия между угловым моментом и центробежной силой

Я математик, желающий понять разницу между понятиями углового момента и центробежной силы .

Следующие две идеи ясны для меня с физической точки зрения, но мне трудно различить между ними разницу, поскольку люди говорят мне, что они разные, но не приводят никаких явных причин, почему.

  1. Момент количества движения — это векторная величина (в физическом смысле) скорости вращения массы вокруг некоторой оси.

  2. Центробежная сила определяется на оси вращательной системы отсчета, которая зависит от инерции объекта.

Мой вопрос: в чем тонкая разница между этим понятием «вращательная система отсчета» и понятием векторной величины скорости вращения массы? Разве они не являются физически одной и той же точкой (векторной величиной) вращения вокруг оси, что делает значение центробежной силы относительным способом говорить о значении углового момента?

Надеюсь, этот вопрос не слишком наивен. Я действительно надеялся понять тонкую разницу между этими физическими понятиями простым способом.

Объект, движущийся по прямой линии, имеет линейную скорость в , сообщая нам, сколько м/с делает объект. Для вращающегося объекта более уместно говорить об угловой скорости ю вместо линейной скорости, т.е. с каким углом в секунду вращается объект. Так вот, в физике у нас есть законы сохранения, касающиеся величин, остающихся постоянными во время эволюции объекта. В некоторых законах сохранения, когда речь идет о линейном движении, вместо скорости появляется другая величина: линейный импульс. п "=" м в где м это масса объекта. По аналогии, для вращающихся объектов мы имеем угловой момент ,
(продолжение) л "=" я ю , где я здесь аналог массы. Теперь перейдем к центробежной силе. Если поместить объект на гироскоп и гироскоп начнет вращаться, то объект улетит от гироскопа, если только он не приклеен к гироскопу. Это центробежная сила, она отталкивает объект от центра вращения. На самом деле эта сила кажущаяся, никакая сила на объект не действует, он только не вращается вместе с гироскопом. Таким образом, эти два понятия различны.
@София Спасибо большое! Мне понравилась идея с гироскопом, так как он помог мне получить четкую картину для размышлений.

Ответы (2)

Я не могу понять источник вашего замешательства (я думаю, что это может иметь какое-то отношение к понятию вращения здесь — угловой момент не требует вращательного движения), поэтому у меня возникли проблемы с написанием действительно четкий ответ. На данный момент я бы скорее предложил программу для отработки правильных навыков, чем для закрепления ошибочного мышления.

  1. Перестаньте пытаться делать физику в неинерционных системах отсчета, пока вы полностью не освоите физику в инерционных системах отсчета. Это означает, что центробежной (псевдо) силы нет, а есть только центростремительная составляющая сил, действующих на тело.

  2. Много работайте с угловым моментом, привыкайте к мысли, что вы получаете от него одну и ту же физику независимо от того, какую точку вы выбрали в качестве «оси» (хотя значения л и я изменить) и что вы можете выбрать условную ось, которая не соответствует физической оси.

  3. Когда вы снова начнете с неинерциальной системы отсчета, сначала сделайте невращающуюся. Привыкайте к мысли, что псевдосилы возникают при использовании «неправильной» системы координат и что вместо этого вы можете получить результаты в «правильной» системе координат.

Угловой момент вокруг, центробежная сила снаружи (от оси). Тонкие в том смысле, что они связаны, но различны?

Добро пожаловать в StackExchange по физике! Я понимаю, что вы пытаетесь сделать, я просто хотел добавить, что при выражении в виде векторных величин угловой момент представляет собой псевдовектор, указывающий вдоль оси вращения, а не «вокруг».
Тонкие различия между угловым моментом и центробежной силой
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v