Impulsmoment | rotationsmoment
Vinkelmomentet eller rotationsmomentet (L) for et objekt, der roterer om en akse, er produktet af dets træghedsmoment og dets vinkelhastighed:
hvor
er inertimomentet (modstand mod vinkelacceleration eller -afbremsning, lig med produktet af massen og kvadratet på dens radius målt vinkelret på rotationsaksen);
Der findes tre slags impulsmængder: vibrationsvinkelmomentet, spinvinkelmomentet og orbitalvinkelmomentet.
Kunstskøjteløberens vinkelmoment bevares - når hun mindsker sin radius ved at trække armene og benene tilbage, mindskes hendes inertimoment, men hendes vinkelhastighed øges for at kompensere.
Vibrationsvinkelmængde
Vibrationsvinkelmomentet er fotonernes. Dens mindste del er Planck-kvantum af vibration eller handling:
Ifølge dette billede skal dannelsen af fotoner ses som at plukke på en guitar - som en pludselig stigning i exciteringen af en af vibrationsformerne.
-Davies, Paul. The Forces of Nature CUP, 1979, s. 116
... til et vibrationsenergikvantum som Plancks må der svare et rotationsenergikvantum ...
-Birtwistle, George. The Quantum Theory of the Atom CUP, 2015, pp. 2-3
Planck-handlingskvantummet h har netop dimensionerne af et vinkelmoment ...
-Biedenharn, L. C.; Louck, J. D. Angular Momentum in Quantum Physics Addison-Wesley Pub. Co., Advanced Book Program, 1981
Spin-vinkelmoment
Spinvinkelmomentet er det moment, som et objekt har ved at dreje rundt om en akse, der går gennem objektets centrum (f.eks. en top, der drejer rundt om sin midterakse).
Et objekt, der er meget spredt ud fra rotationsaksen, har et stort inertimoment - det er meget svært at få det til at begynde at dreje, men når det først er kommet i gang, er det meget svært at få det til at stoppe. På samme måde er det lettere at få et objekt til at begynde at spinde ved en lav vinkelhastighed end at få det til at begynde at spinde ved en høj vinkelhastighed. Det er derfor, at spinvinkelmomentet både afhænger af, hvor spredt objektet er (inertimomentet) og hvor hurtigt det drejer rundt (vinkelhastighed).
Orbital vinkelbevægelse
Den orbitale vinkelbevægelse er den vinkelbevægelse, som et objekt har ved at kredse om en akse, der ikke går gennem objektets centrum. F.eks. kredser Solen og Jorden om hinanden ved at dreje om en akse, der går gennem Solen, men ikke gennem Solens centrum. Omløbsvinkelmomentet måler, hvor svært det ville være at få objektet til at holde op med at dreje rundt om aksen.
Bevarelse
Vinkelmomentet er en bevaret størrelse - et objekts vinkelmoment forbliver konstant, medmindre et ydre moment virker på det.
Vinkelmomentet har både en retning og en størrelse, og begge er bevaret. Motorcykler, frisbees og riflede kugler skylder alle deres nyttige egenskaber til bevarelse af vinkelimpuls. Bevarelse af vinkelimpuls er også grunden til, at orkaner har spiraler og neutronstjerner har høje rotationshastigheder. Generelt begrænser bevarelse af bevægelsesmængden et systems mulige bevægelse, men den er ikke entydigt bestemmende for den.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er vinkelmoment?
A: Vinkelmomentet, også kendt som rotationsmomentet, er produktet af et objekts inertimoment og dets vinkelhastighed.
Sp: Hvordan beregnes vinkelmomentet?
Svar: Vinkelmomentet beregnes ved at multiplicere et objekts inertimoment med dets vinkelhastighed. Dette kan matematisk udtrykkes som L = Iù, hvor I er inertimomentet (modstanden mod vinkelacceleration eller -afbremsning) og ù er vinkelhastigheden.
Sp: Hvad er de tre former for impulsmoment?
Svar: De tre former for impulsmoment er vibrationsmoment, spinmoment og orbitalmoment.
