角动量定理计算公式-角动量定理计算式

角动量：万物旋转的秘密账本 想象你自己坐在旋转的椅子上，要么站在一辆高速公转的宇宙飞船里。
这时候你感觉到的不是好办的“快”或“慢”，而是一种一种被推着走的惯性，要么说，你身体内部某种东西在拼命想要保持它的形状和运动方向。在物理学里，这玩意儿就是角动量，它是旋转这个动作最忠实的记录员。 别被那些枯燥的定义吓傻，角动量这事儿，说白了就是看看东西绕着哪个轴转，转得有多快，再加上它离那个轴有多远。
这玩意儿就像是一个物体的“旋转动能总账”，不管它如何变形、如何分裂，只要绕着同一个轴转，这个总量往往不会乱飛，这是物理界的黄金法则。 要搞懂它，先得把它的公式拆开来扒皮。公式看起来像个数学符号串，但拆开看就是个好办的加减乘除：角动量等于质量乘以速度乘以一个“距离轴的力气”。在公式里，质量和速度那个局部，实际上就是我们平时熟知的线动量，也就是你跑起来时肚子里的冲劲。
那个“距离轴的力气”，实际上就是转动半径。好办来说，就是你要把自己甩得离旋转中心越远，你手里的角动量就越能扛得住，就像是在圆心蹲着的人转不动，但只要把你抬起来，略微加个劲，就能转得飞快。 这里有个特别有意思的点，这就是为啥有些东西转得快，有些却转得慢，跟它们的大小并不彻底成正比。
比方说，你手里拿个鸡蛋和拿个大苹果去转，要是它们离旋转中心一样远，速度一样快，那么鸡蛋的角动量肯定比苹果小，出于鸡蛋的质量小。但要是你玩点花样，比如拿个篮球在圆心转（要么略微偏一点），而旁边有个小球在旁边转，这时候实际上是个比较量级的难题。 举个挺生活化的例子。想象你在家里客厅的旋转沙发上坐下，试着转圈圈。
这时候你的角动量主要由两个因素拍板：你坐在沙发上的质量，和你坐在沙发上的位置。
要是你坐得离旋转中心越远，哪怕你心里想“我就如此转”，你也 sure 能让人惊呼“原来我能转如此远”！反之，要是你就在沙发正中央，你的角动量就小得多。 再想个更硬核的例子，就是花样滑冰运动员。
你看那些顶级选手，他们明明体重和一般/平平人差不多，为啥转起来那么快？出于他们懂得如何调整身体。你会发现，他们最精通做的就是在旋转过程中，把手里的冰刀收回来，要么把胳膊弯曲，主动把自己绕旋转中心拉得更近。
这个行动直接转变了他们的旋转半径，根据公式，半径一变小，为了保持角动量守恒，他们的转速瞬间飙升。
这就好比你在推门的时候，屁股往门轴上凑，你的手往前送，门自然就打开了。
这叫“自转加速”，是角动量定律最直观的演示。 还有时候，角动量还能帮我们要解开“为啥物体会飞”和“为啥物体会停下来”这两个大谜题。
要是地球上没人动，空气静止，地球那庞大的角动量就无从谈起，地球就得原地自转，没法转。但一旦有人踩扁了南半球的南极冰盖，要么发出了某种强烈的声波，地球那庞大的转动惯量就被打破了。
这就好比要是地球是个大陀螺，一旦有人去推它，这个惯性就会被消除，地球启动转动；等到北极的冰盖彻底融化，地球终于彻底“自由”了，它不再受那个庞大的“阻碍”，启动慢慢地自转。
这种变化，就是角动量守恒在日常尺度上的体现。 实际上，理解角动量最有趣的地方在于它的“不介意变形”。你记住那个绕着灶台间里的炉子转的锅吗？
要么绕着头顶那根线转的陀螺？当它启动剧烈摇晃，就连快要倒下去的时候，它的形状变了，看起来像个波浪，看起来像个骷髅头。
要是你盯着它看，你会当作它没角动量了，是“没救了”。但恰恰反之，只要它绕着那个固定的轴转，绕着那个中心转，它的角动量就一直在。它的形状乱了，角动量的方向还在变，但那个“总量”没变。
这就是为啥陀螺能跳得那么高，又能稳稳地立住。 生活中到处都是角动量在打架。火箭升空的时候，它的燃料在燃烧，形成推力，与此同时火箭也在绕着地面中心旋转（要是不寻思具体的轨道细节，只看升力形成的侧向效应），它的角动量一直在增添，最终稳稳地飞进忒空。卫星在忒空中绕着地球飞，它本身不消耗燃料，但它绕着地球转，它离地球越远，角动量越大，要是想让它停下来（也就是暂停绕地球转），就得烧掉庞大的能量。
这就是为啥忒空中的轨道变得那么漫长且优雅。 还有那些被车撞飞了的物体，要么被打飞的棒球，它们在空中划出的弧线，实际上就是一个角动量在不断地重新分配的过程。当球飞出去，它离你越远，它就越好办管住；当球落下来的时候，它又离你越近，管住就难了。
这就是角动量守恒在空中的“舞蹈”。 最终想说的是，角动量这玩意儿，它不假装自己是守恒的。它喜爱繁华，喜爱变化，喜爱动。但在任何一次变化中，那个“总量”一直稳稳当当的，像是一个看不见的管家，一直在记录着每一次旋转的启动和终止。下次你玩旋转门要么看陀螺跳舞的时候，不妨在心里悄悄算一笔账：你离门轴多近？你多用力推？记住，只要轴不动，你花样再多，那个总账额儿一辈子不变。
这大约就是物理学最迷人，也最让人忍不住想摸一摸的地方了。