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Drehimpuls



Der Drehimpuls ist eine physikalische Größe, die die Drehbewegung beschreibt und im alltäglichen Sprachgebrauch Schwung genannt wird. Er ist ein axialer Vektor; seine Richtung entspricht im Allgemeinen nicht der Richtung der Drehachse. Das ist nur der Fall, wenn Rotations- und Hauptträgheitsachse zusammenfallen.

Die mathematische Definition des Drehimpulses lautet:

das heißt, das Kreuzprodukt aus Ortsvektor r und Impuls p.

Der zur Winkelgeschwindigkeit ω gehörende Drehimpuls Lω berechnet sich wie folgt:

Iω ist dabei das Trägheitsmoment der Drehachse, falls die Rotation um eine freie Achse stattfindet. Ansonsten ist Iω der Trägheitstensor, und man muss den Tensor mit dem Winkelgeschwindigkeitsvektor nach den Regeln der Matrizenrechnung multiplizieren.

Der Drehimpuls eines Körpers wird durch das Moment verändert. Der Gesamtdrehimpuls in abgeschlossenen Systemen ist konstant, das heißt, der Drehimpuls ist eine Erhaltungsgröße. Im allgemeinen Fall ist das Trägheitsmoment durch den Trägheitstensor zu ersetzen.

Für Translationsbewegungen ist das Gegenstück zum Drehimpuls der Impuls.

Siehe auch: Spin




     
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