物理の学び直し:力学編①角運動量


もそも運動量という概念を理解しようと大学物理・力学を必死に復習している。

 

その中で、大学物理で出てくる概念として角運動量というものがある。一応、大学時代に習ったかは別として読み進むと、中心力を議論する際に、角運動量が重要であることを理解。しかし、どうもピント来ないので、一度整理してみた。

 

直進運動の運動量は、高校物理でもある。しかし、中心力をもとにブツが回転運動する際は、単なる運動量ではなく、回転運動に運動量を換算する必要がある。この値は、運動量ベクトルP の作用線中心から作用線に伸ばした垂線の長さを掛けて角運動量としている。つまり、運動量のモーメントを算出したものである。

 

ここで、いちいち中心から作用線に伸ばした垂線の長さを作図してばかりいられないで、角運動量ベクトルL、その質点の位置ベクトル r 、質点の運動量ベクトル p を用いて、L=r× p(ベクトル外積)で計算できる。また、角運動量ベクトルLの方向は右手の法則に準拠するのでとても便利