Question

质点系角动量定理

Answer 1

对于质点，角动量定理可表述为：质点对固定点的角动量对时间的微商，等于作用于该质点上的力对该点的力矩。对于质点系，由于其内各质点间相互作用的内力服从牛顿第三定律，因而质点系的内力对任一点的主矩为零。利用内力的这一特性，即可导出质点系的角动量定理：质点系对任一固定点O的角动量对时间的微商等于作用于该质点系的诸外力对O点的力矩的矢量和。
即，式中 ri、 mi和 vi分别为质点系中第 m个质点关于O点的矢径、质量和速度矢量。这一定理中的 O点必须固定。在一般情况下，对于动点，这个定理不成立；但质点系的质心例外，关于质心的角动量定理为：质点系对于质心C的角动量为，它对时间的微商等于作用在质点系的外力系对质心C的主矩 Mσ,即式中 r媴为质点系中第 i个质点对质心的矢径。

应用
由此可见，描述质点系整体转动特性的角动量只与作用于质点系的外力有关，内力不能改变质点系的整体转动情况。
动量矩定理可用来解决质点系动力学中与转动有关的问题。一般情况下，对于O点是动点的，这个定理不成立，但O点是质点系的质心时例外。