16. Pokazy z sali wykładowej Wydziału Fizyki PW

16.1. Hantle

Zobaczmy, jak zmiana momentu bezwładności układu wpływa na prędkość kątową, kiedy na układ nie działa zewnętrzny moment siły. Jeżeli moment bezwładności jest duży to prędkość kątowa mała. I odwrotnie, jeżeli moment bezwładności mały to prędkość kątowa jest duża.


a)rysunek a    b) rysunek b

 {Na fotografii z lewej strony dziewczyna siedzi na krześle obrotowym. W wyprostowanych wyciągniętych na boki pod kątem prostym do tułowia rękach trzyma jednakowe ciężarki. Na fotografii z prawej strony siedząca na obrotowym krześle dziewczyna nadal trzyma ciężarki, ale ręce ma przyciągnięte do tułowia.}

Dziewczyna rozpoczyna ruch wirowy trzymając w wyciągniętych rękach dwa ciężarki. Kiedy przyciąga je do siebie, czyli zbliża do osi obrotu, moment bezwładności układu zmniejsza się, a prędkość kątowa rośnie, bowiem: \( L_z=I\cdot\omega=const \){Składowa momentu pędu L_z jest równa iloczynowi momentu bezwładności I i prędkości kątowej omega}.
Gdzie: \( L_z \)- składowa pionowa momentu pędu, \( I \) - moment bezwładności, \( \omega \) - prędkość kątowa. Kiedy dziewczyna prostuje ręce, czyli zwiększa moment bezwładności względem osi obrotu, prędkość kątowa maleje.