Контакты jokoil@mail.ru КАРТА САЙТА English

Энергодинамическая система физических величин и понятий

(ЭСВП)


Не смешивать с СИ, унифицирующей ЕДИНИЦЫ измерений (разъяснение).

На Главную

Кому и зачем это нужно?

К сведению студентов

Основные понятия физики

Формы и виды энергии

Классификация физических систем

Основная идея системы величин

Таблицы физических величин

Итоги и выводы:

     Формы и виды движения

     Подробно об угле поворота

     О движении тела по орбите

     Заряды физического поля

     Новые единицы величин         колебаний и волн

     Новая единица         температуры

     Новый взгляд на         явления переноса

     Критерии подобия всюду

     Современная революция         в метрологии

Системный подход в экономике

История систематизации
величин и единиц


Необходимость модернизации
обучения физике


Учебно-наглядные пособия


Новости сайта

Шутки на тему сайта


Oб авторе проекта

Коган И.Ш.

Момент импульса тела и угловой момент −
разные физические величины

СОДЕРЖАНИЕ.
1. Определяющее уравнение углового момента.
2. Определяющее уравнение момента импульса тела.
3. Терминологическая путаница в отношении
углового момента, момента импульса и момента количества движения.


ПРИМЕЧАНИЕ: Для получения краткой справки по поводу недостаточно ясных, редко применяемых или введенных автором сайта терминов пройдитесь по ссылке Предметный указатель (от А до О и от П до Я), а по поводу примененных обозначений – по ссылке Символьный указатель (латинские буквы и греческие буквы).

В современной физике имеет место бессистемность в отношении двух родственных, но различных физических величин: углового момента и момента импульса тела. В деталях это становится понятным из статей, посвященных по отдельности угловому моменту и моменту импульса тела. В данной статье это показано в упрощенном виде. Ниже приведены определяющие уравнения для этих двух разных физических величин.

1. Определяющее уравнение углового момента.

В статье, посвященной угловому моменту Lz тела , вращающегося относительно оси Оz, приведено такое определяющее уравнение углового момента:

Lz = Jzω , ( 1 )

где Jz − момент инерции тела; ω − угловая скорость тела.

2. Определяющее уравнение момента импульса тела.

В статье, посвященной моменту импульса Lz системы, состоящей из i тел и вращающейся относительно общей оси Оz, приведено такое определяющее уравнение момента импульса тела:

L = Σi [ri (mi vτi )] = Σi [ri pi ] , ( 2 )

где ri − радиус-вектор центра масс i-го тела; mi − масса i-го тела; vτi − касательная скорость центра масс i-го тела; pi = mi vτi − импульс i-го тела. К сожалению, угловой момент и момент импульса тела имеют в современной физике одно и то же обозначение, что обычно и приводит к тому, что эти величины считают синонимами.

3. Терминологическая путаница в отношении
углового момента, момента импульса и момента количества движения.

В метрологическом справочнике А.Чертова (1990) указано на то, что термин “угловой момент” применяется, согласно терминологическому сборнику АН СССР (Вып. 104, 1985), в квантовой механике. Одновременно с этим в том же справочнике говорится о том, что этот термин является синонимом термина “момент количества движения”, применяемого, согласно терминологическому сборнику АН СССР (Вып. 102, 1984), в теоретической механике, а также синонимом термина “момент импульса”, применяемого в учебниках и справочниках по физике. Уже сам факт ссылок А.Чертова на разные первоисточники говорит о неблагополучии с терминологией. Из приведенных выше различных определяющих уравнений для этих физических величин следует, что эти они синонимами не являются.

В теоретической механике применяется еще один синоним указанных терминов − кинетический момент относительно центра или оси вращения. А в квантовой механике применяют собственный момент импульса или спин вращающейся частицы. Собственный момент импульса электрона и его момент импульса при движении по орбите вокруг ядра атома, называемый орбитальным механическим моментом, − это тоже разные физические величины.

Основанием для того, чтобы назвать все эти термины синонимами, по-видимому, служит одинаковая размерность всех указанных физических величин. Но наличие одинаковой размерности еще не говорит об идентичности физического содержания этих величин. Необходима еще идентичность определяющих уравнений, а она, как сказано выше, отсутствует. Поэтому не случайно то, что в современной физике для этих величин применяются различные термины, хотя нередко указывается и то, что эти термины являются якобы синонимами.

Наконец, и это очень важно, не учитывается различие форм движения. Непосредственно к вращательной форме движения относится лишь угловой момент, а момент импульса тела относится к орбитальной форме движения.

Обозначения обсуждаемых физических величин тоже различны в разных первоисточниках. Справочник А.Чертова (1990) рекомендует для момента количества движения обозначение М0 , а учебники по физике рекомендуют для углового момента и для момента импульса тела одинаковое общее обозначение L с добавлением нижнего индекса, указывающего на ось, относительно которой вращается тело.

Подобная путаница, естественно, не способствует правильному усвоению учебного материала, а порою приводит и к неверным выводам.

Литература

1. Сборники рекомендуемых терминов КНТТ АН СССР. Вып. 104, Квантовая механика. Терминология, - М.:, 1985
2. Сборники рекомендуемых терминов КНТТ АН СССР. Вып. 102, Теоретическая механика. Терминология, - М.:, 1984
3. Чертов А.Г., 1990, Физические величины. – М.: Высшая школа, 336 с.




© И. Коган Дата первой публикации 01.07.2010
Дата последнего обновления 23.06.2015


Оглавление раздела Предыдущая Следующая