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角運動量保存則について

角運動量保存則はもちろん知っています.
「位置ベクトルと運動量ベクトルの外積は一定」
ですよね.

でもいまいち適用法がわかりません.
というか,本当に成り立つの?という感じです.

例えば,振り子に,質点を衝突させるような運動を考えた場合です.
位置ベクトルをとる原点を,衝突させる質点の運動軌道上のどこかにとった場合,衝突前の角運動量は2つのベクトルが平行だから0なのに,衝突後は振り子が触れて明らかに0でなくなりますよね.

気になって夜も眠れません.
もしよろしければご教授おねがいします.

投稿日時 - 2008-07-21 16:25:54

QNo.4193350

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質問者が選んだベストアンサー

なるほど,重力および床からの抗力が「中心力」だと
いうわけですね。でも,この場面において糸から受ける
張力は軸(地球中心)を同じくする中心力ではありません。
ですから,角運動量は保存しなくて当たり前です。
糸による拘束がなければ,運動量保存によって角運動量保存
も自動的に成立します。糸による拘束のために運動量も
衝突直後は保存していたのに,変わってしまったのですよね。
ですから,角運動量も変わってしまったわけです。

投稿日時 - 2008-07-22 19:12:45

お礼

yokkun831 さん

素早い回答ありがとうございます.

なるほど.1度目の回答で教えてもらったことを早速無視してしまってました苦笑.

もともと院試の力学の問題を考えていたのですけど,yokkun831さんの回答と,あと教科書読み返してみてわか(った気にはな)りました.

プロフィールを見てみると物理が得意のようで.
また質問するときがあったらよろしくお願いします.

投稿日時 - 2008-07-23 00:22:36

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回答(2)

ANo.1

角運動量保存は,中心力の場合にのみ成立する
保存則です。力の作用線がある固定点をつねに
通る場合,その点まわりの力のモーメントは
ゼロなので,角運動量が保存されるわけです。
これは,外力ゼロのときに,運動量が保存される
ことと対応しています。

投稿日時 - 2008-07-21 17:03:49

お礼

yokkun831 さん

丁寧な回答ありがとうございます.
保存則の成立に前提があるのを知りませんでした.

でも,

なんですけど,いいですか?

質問中に書いた運動が重力場中の机上で行われる(重力方向に運動が拘束されている)のを考えたら,やっぱり角運動量が0だったのが0でなくなってしまうように思うのですが….

馬鹿な質問だと思ったら流してくれていいのですけど,もしよかったら教えてください.

投稿日時 - 2008-07-22 18:23:55

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