定性觀察合外力為零的條件下,物體的角動量守恒;角動守恒的物體系統(tǒng)的轉動慣量變大時,角速度變小,反之亦然。
[實驗原理]
質(zhì)點系繞定軸轉動時,若其受到合外力矩為為零,則質(zhì)點系的角動量守恒,因為內(nèi)力矩不會影響質(zhì)點系的角動量,若質(zhì)點系在內(nèi)力作用下,質(zhì)量分布發(fā)生變化,從而使繞定軸轉動的轉動慣量改變,則它的角速度將發(fā)生相應的改變以保持總角動量守恒。本實驗的對象是手持啞鈴坐在轉椅上的操作者,若啞鈴位置改變,則操作者及轉椅系統(tǒng)的轉動慣量改變,從而發(fā)生轉椅系統(tǒng)轉動角速度的改變。
[實驗步驟]
1、操作者坐在可繞豎直軸自由旋轉的椅子上,手握啞鈴,兩臂平伸。
2、其它人推動轉椅使轉椅轉動起來,然后操作者收縮雙臂,可看到操作者和坐凳的轉速顯著加大;兩臂再度平伸,轉速復又減慢。