又称动量矩定理。质点系对一点(或一轴)的角动量对时间的导数等于外力系对此点(或此轴)的主矩,广泛用于处理刚体定点(或轴)转动问题。角动量定理的微分形式为d/d=。

中文名

角动量定理

外文名

theory of angular momentum

别名

动量矩定理

表达式

L = Jω

应用学科

物理

适用领域

处理刚体定点

解决

质点系动力学中问题

简介

角动量定理

theory of angular momentum

表述角动量与力矩之间关系的定理。对于质点,角动量定理可表述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。对于质点系,由于其内各质点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。利用内力的这一特性,即可导出质点系的角动量定理:质点系对任一固定点O的角动量对时间的微商等于作用于该质点系的诸外力对O点的力矩的矢量和。

即,式中

r

i、 mi和 vi分别为质点系中第 m个质点关于O点的矢径、质量和速度矢量。这一定理中的 O点必须固定。在一般情况下,对于动点,这个定理不成立;但质点系的质心例外,关于质心的角动量定理为:质点系对于质心C的角动量为,它对时间的微商等于作用在质点系的外力系对质心C的主矩

M

σ,即式中

r

媴为质点系中第 i个质点对质心的矢径。

应用

由此可见,描述质点系整体转动特性的角动量只与作用于质点系的外力有关,内力不能改变质点系的整体转动情况。

动量矩定理可用来解决质点系动力学中与转动有关的问题。一般情况下,对于O点是动点的,这个定理不成立,但O点是质点系的质心时例外。