Açısal momentum nedir (L)

Örnek 05 / 12
Soru:

Bir buz patencisi, kollarını açık ve vücudundan uzak tutarak dönerken açısal hızı \( \omega_1 = 2 \, \text{rad/s} \)'dir. Bu sırada eylemsizlik momenti \( I_1 = 5 \, \text{kg·m}^2 \) olarak ölçülüyor. Patenci daha hızlı dönmek için kollarını vücuduna çektiğinde eylemsizlik momenti \( I_2 = 2 \, \text{kg·m}^2 \) oluyor. Patencinin yeni açısal hızı \( \omega_2 \) nedir? (Sürtünmeler ihmal ediliyor.)

Çözüm:

💡 Bu problem, açısal momentumun korunumu ilkesi ile çözülür. Dış bir tork olmadığı için sistemin toplam açısal momentumu değişmez.

  • ➡️ İlk durumdaki açısal momentum: \( L_1 = I_1 \omega_1 = 5 \times 2 = 10 \, \text{kg·m}^2/\text{s} \)
  • ➡️ Açısal momentum korunur: \( L_1 = L_2 \)
  • ➡️ Son durumdaki açısal momentum: \( L_2 = I_2 \omega_2 = 2 \times \omega_2 \)
  • ➡️ Denklemi kuralım: \( 10 = 2 \omega_2 \)
  • ➡️ Son açısal hız: \( \omega_2 = \frac{10}{2} = 5 \, \text{rad/s} \)

✅ Patencinin yeni açısal hızı 5 rad/s'dir.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Konuya Geri Dön: