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角運動量について(大学生)
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基本的な事と思いますが、質問をさせていただきます。 角運動量を“L”とし、位置ベクトルを“r”、運動量ベクトルを“mv”としたときに、L=r×mvとなると思います。その方向は、外積として定義され、“r”と“mv”の両方に垂直な方向と認識しております。 しかし、教科書に掲載されているコマの歳差運動の解説によると、「こまの支点がx-y平面上で動かないときに、角運動量の方向は重心の位置ベクトルを“rG”の方向と一致とする」と記載されています。そもそも、角運動量の式によれば、L=rG×mvとなり、“rG”にも垂直で、方向は一致しないのではないかと思っています。その解説をしてもらえると助かります。 さらに、支点に作用する抗力を“R”とし、その垂直成分を“RL”とした場合には、こまの重力“Mg”と等しく偶力が形成されると思います。その偶力モーメントは“N=rG×Mg”であり、トルクの方向は“rG”“g”に垂直であることは理解できるのですが、そもそもモーメント(トルク)は角運動量の時間的な変化量と認識しており、モーメントと角運動量は同じ方向になるのではないかと思うのですが、併せて解説をいただけると助かります。 質問に、前提条件等の記載漏れがあるかもしれませんし、大変基礎的な質問かもしれませんが、解説のほどよろしくお願いします。
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お礼
遅くなってスイマセン! とても参考になりました。 このようなサイトがあると大学生にはうれしい限りですね^^; ありがとうございました。