[일반물리학] 토크와 각운동량 보존 법칙

토크 (torque)

토크(돌림힘) $\tau \equiv rF\sin\phi$ [N·M]

벡터곱(외적)을 이용한 토크의 정의

$\overrightarrow{\tau}\equiv\overrightarrow{r} \times \overrightarrow{F}$

뉴턴 제 2법칙

$\sum \tau_{ext}=I\alpha$

일-에너지 정리

$W=\Delta K_R$

각운동량 (angular momentum)

정의

$\overrightarrow{L}\equiv\overrightarrow{r}\times\overrightarrow{p}$ [$kg\cdot m^2 / s$]

강체 전체의 각운동량

$L=I\omega$

각운동량 보존 법칙

외부에서 작용한 토크가 0이면, 각운동량은 보존된다. 즉,
$L_i = L_f$

강체의 구름 운동 (rolling motion of rigid objects)

• 순수 구름 운동 (pure rolling motion) : 물체가 미끄러지지 않고 구름
• 한 점을 잡았을 때, 구름 운동을 하면 해당 점이 사이클로이드 형태를 그리며 이동함
• 병진축이 아닌 임의의 축에 대한 관성 모멘트: 평행축 정리를 이용하여 구함!

평행축 정리에 관한 자세한 사항은 아래 글 참고.

https://scian.tistory.com/157

[대학물리학] 평행축 정리