14.8 : Drehimpuls

Der Drehimpuls charakterisiert die Rotationsbewegung eines Objekts und ist als Moment seines linearen Impulses um einen bestimmten Punkt O definiert. Wenn sich ein Teilchen entlang einer gekrümmten Bahn in der x-y-Ebene bewegt, berechnet die Skalarformulierung die Größe seines Drehimpulses unter Verwendung des Moments Arm (d), der den senkrechten Abstand vom Punkt O zur Wirkungslinie des linearen Impulses darstellt. Obwohl der Drehimpuls skalar formuliert ist, ist er von Natur aus eine Vektorgröße. Seine Richtung wird durch die Rechte-Hand-Regel senkrecht zur Rotationsebene ermittelt.

Wenn das Teilchen einer Raumkurve folgt, spielt das Vektorkreuzprodukt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung des Drehimpulses um einen bestimmten Punkt. In dieser Darstellung bleibt der Drehimpuls orthogonal zu der Ebene, die durch den Ortsvektor und den linearen Impuls gebildet wird. Für Berechnungen mit dem Kreuzprodukt ist die Darstellung des Ortsvektors und des linearen Impulses in kartesischen Komponenten von entscheidender Bedeutung. Der Drehimpuls wird dann durch Auswertung der durch diese Komponenten gebildeten Determinante ermittelt. Dieser umfassende Ansatz gewährleistet eine genaue Darstellung des Drehimpulses sowohl in Größe als auch in Richtung für Objekte, die sich einer Rotationsbewegung unterziehen.