Закон сохранения момента импульса

Рассмотрим теперь изолированную физическую систему – тело, вращающееся с постоянной угловой скоростью по инерции.

Запишем основной закон динамики вращательного движения

или

Поскольку система изолированная, то, как внешние силы, так и создаваемые ими механические моменты отсутствуют, т.е. М=0.

Тогда , следовательно,

.

В замкнутой физической системе момент импульса остается величиной постоянной. Это и есть закон сохранения момента импульса – один из фундаментальных законов физики.

Следует понимать, что постоянной величиной является все произведение, а каждая из величин I и могут взаимосвязано изменяться, т.е. если I₁w₁ = I₂w₂, то увеличение величины I – момента инерции системы - сопровождается уменьшением w, и наоборот, – уменьшая величину I, можно увеличить w.

Это используется при создании различных центробежных регуляторов и может быть проиллюстрировано рис.1.25.

Рисунок 1.25 Демонстрация на скамье Жуковского закона сохранения момента импульса: после разведения рук с гантелями момент инерции возрастает, угловая скорость уменьшается

Аналогичное объяснение находят такие движения как «фуэте» балерины, волчок фигуриста на коньках и т.п. Этим же законом объясняется гироскопический эффект.