кинетический
момент, одна из мер механического
движения материальной точки или системы. Особенно важную роль М. к. д. играет при изучении вращательного
движения (См.
Вращательное движение)
. Как и для момента силы (См.
Момент силы)
, различают М. к. д. относительно центра (точки) и относительно оси.
Для вычисления М. к. д.
k материальной точки относительно центра
О или оси
z справедливы все формулы, приведённые для вычисления момента силы, если в них заменить вектор
F вектором
количества движения (См.
Количество движения)
mv. Т. о.,
ko = [
r ·
mυ], где
r - радиус-вектор движущейся точки, проведённый из центра
О, a
kz равняется проекции вектора
ko на ось
z, проходящую через точку
О. Изменение М. к. д. точки происходит под действием момента
mo(
F) приложенной силы и определяется теоремой об изменении М. к. д., выражаемой уравнением
dko/dt =
mo(
F). Когда
mо(
F) = 0, что, например, имеет место для центральных сил, движение точки подчиняется
Площадей закону
. Этот результат важен для небесной механики, теории
движения искусственных спутников Земли, космических летательных аппаратов и др.
Главный М. к. д. (или кинетический
момент) механической системы относительно центра
О или оси
z равен соответственно геометрической или алгебраической сумме М. к. д. всех точек системы относительно того же центра или оси, т. е.
Ko = Σ
koi,
Kz = Σ
kzi. Вектор
Ko может быть определён его проекциями
Kx, Ky, Kz на координатные оси. Для тела, вращающегося вокруг неподвижной оси
z с угловой скоростью ω,
Kx = -
Ixzω,
Ky = -
Iyzω,
Kz =
Izω, где
lz - осевой, а
Ixz, lyz - центробежные моменты инерции (См.
Момент инерции)
. Если ось
z является главной осью инерции для начала координат
О, то
Ko =
Izω.
Изменение главного М. к. д. системы происходит под действием только внешних сил и зависит от их главного момента
Moe. Эта зависимость определяется теоремой об изменении главного М. к. д. системы, выражаемой уравнением
dKo/dt =
Moe. Аналогичным уравнением связаны моменты
Kz и
Mze. Если
Moe = 0 или
Mze = 0, то соответственно
Ko или
Kz будут величинами постоянными, т. е. имеет место закон сохранения М. к. д. (см.
Сохранения законы)
. Т. о., внутренние силы не могут изменить М. к. д. системы, но М. к. д. отдельных частей системы или угловые скорости под действием этих сил могут изменяться. Например, у вращающегося вокруг вертикальной оси
z фигуриста (или балерины) величина
Kz = I
zω будет постоянной, т. к. практически
Mze = 0. Но изменяя движением рук или ног значение момента инерции
lz, он может изменять угловую скорость ω. Др. примером выполнения закона сохранения М. к. д. служит появление реактивного момента у двигателя с вращающимся валом (ротором). Понятие о М. к. д. широко используется в динамике твёрдого тела, особенно в теории гироскопа.
Размерность М. к. д. -
L2MT-1, единицы измерения -
кг․
м2/сек, г․
см2/сек. М. к. д. обладают также электромагнитное, гравитационное и др. физические поля. Большинству элементарных частиц присущ собственный, внутренний М. к. д. -
Спин. Большое значение М. к. д. имеет в квантовой механике (См.
Квантовая механика)
.
С. М. Тарг.