第11章角運動量
Introductionはじめに
OpenStax / Rice University, University Physics Volume 1, CC BY 4.0. Source-book artwork retained. · CC BY 4.0 · Source出典
Figure 11.1図 11.1
A helicopter has its main lift blades rotating to keep the aircraft airborne. Due to conservation of angular momentum, the body of the helicopter would want to rotate in the opposite sense to the blades, if it were not for the small rotor on the tail of the aircraft, which provides thrust to stabilize it.
英語のヒント
ヘリコプターは、主回転翼を回して揚力を生み、空中にとどまる。角運動量保存により、機体は回転翼と逆向きに回ろうとするが、尾部の小さなローターが推力を生み、機体を安定させる。
Angular momentum is the rotational counterpart of linear momentum. Any massive object that rotates about an axis carries angular momentum, including rotating flywheels, planets, stars, hurricanes, tornadoes, whirlpools, and so on. The helicopter shown in the chapter-opening picture can be used to illustrate the concept of angular momentum. The lift blades spin about a vertical axis through the main body and carry angular momentum. The body of the helicopter tends to rotate in the opposite sense in order to conserve angular momentum. The small rotors at the tail of the aircraft provide a counter thrust against the body to prevent this from happening, and the helicopter stabilizes itself. The concept of conservation of angular momentum is discussed later in this chapter. In the main part of this chapter, we explore the intricacies of angular momentum of rigid bodies such as a top, and also of point particles and systems of particles. But to be complete, we start with a discussion of rolling motion, which builds upon the concepts of the previous chapter.
英語のヒント
角運動量は、直線運動の運動量に対応する回転の量である。軸の周りを回転する質量のある物体は、どれも角運動量を持つ。はずみ車、惑星、恒星、ハリケーン、竜巻、渦潮などがその例である。章の冒頭のヘリコプターで、この概念を説明できる。揚力を生む回転翼は機体を通る鉛直軸の周りで回り、角運動量を持つ。角運動量を保存するため、機体は逆向きに回ろうとする。尾部の小さなローターは、それに逆らう推力を生み、機体が回るのを防いで安定させる。角運動量保存は、この章の後半で扱う。章の中心では、こまなどの剛体、質点、粒子の系の角運動量を詳しく調べる。ただし、話をそろえるため、前章の概念を土台とする転がり運動から始める。