73) Что называется моментом импульса? Как определить его направление?

Момент импульса (кинетический момент, угловой момент, орбитальный момент, момент количества движения) характеризует количество вращательного движения. Величина, зависящая от того, сколько массы вращается, как она распределена относительно оси вращения и с какой скоростью происходит вращение. Следует учесть, что вращение здесь понимается в широком смысле, не только как регулярное вращение вокруг оси. Например, даже при прямолинейном движении тела мимо произвольной воображаемой точки, не лежащей на линии движения, оно также обладает моментом импульса. Наибольшую роль момент импульса играет при описании собственно вращательного движения. Однако крайне важен и для гораздо более широкого класса задач (особенно - если в задаче есть центральная или осевая симметрия, но не только в этих случаях). Замечание: момент импульса относительно точки — это псевдовектор, а момент импульса относительно оси — псевдоскаляр. Момент импульса замкнутой системы сохраняется.

Момент импульса частицы относительно некоторого начала отсчёта определяется векторным произведением её радиус-вектора и импульса:

где  — радиус-вектор частицы относительно выбранного неподвижного в данной системе отсчёта начала отсчёта,  — импульс частицы.

Для нескольких частиц момент импульса определяется как (векторная) сумма таких членов:

где — радиус-вектор и импульс каждой частицы, входящей в систему, момент импульса которой определяется.

Направление определяется по правилу буравчика.

74. Почему в лабораторной работе №10 нельзя определить скорость снаряда, приравнивая его кинетическую энергию потенциальной энергии упругой деформации нити подвеса при отклонении маятника на максимальный угол?

Если пренебречь потерями на трение в установке, закон сохранения механической энергии маятника, после попадания в него снаряда, можно записать в виде:

_{(1 )} , где – кинетическая энергия маятника сразу после соударения,

- потенциальная энергия упругой деформации в момент максимального угла поворота маятника,

k - модуль кручения нити,

₀ - максимальный угол поворота маятника

В реальных случаях колебания маятника всегда затухающие (из-за трения о воздух и других причин). Поэтому формулой (10.4) можно пользоваться, если потери энергии за четверть периода малы по сравнению с запасом энергии маятника после соударения, т.е.

(2) , (10.5)

где Е_п - потери энергии за период.

Чтобы убедиться в справедливости условии (10.5), достаточно измерить число N полных колебаний маятника, при которых начальная амплитуда колебаний маятника уменьшается вдвое.

Если окажется, что

, (10.6)

то колебания затухают слабо и можно пользоваться формулой (10.4).

Решим совместно (1) и (2) и получим формулу для определения скорости полёта тела:

.