Hoekmoment
© MinutePhysics (A Britannica Publishing Partner)Bekijk alle video’s bij dit artikel
Angulier impulsmoment, eigenschap die de roterende traagheid kenmerkt van een voorwerp of een stelsel van voorwerpen in beweging om een as die al dan niet door het voorwerp of stelsel loopt. De aarde heeft baanimpulsmoment vanwege haar jaarlijkse omwenteling om de zon en spinimpulsmoment vanwege haar dagelijkse rotatie om haar as. Het impulsmoment is een vectorgrootheid, die voor een volledige beschrijving zowel een grootte als een richting moet hebben. De grootte van het impulsmoment van een ronddraaiend voorwerp is gelijk aan zijn lineair impulsmoment (product van zijn massa m en lineaire snelheid v) maal de loodrechte afstand r van het rotatiecentrum tot een lijn getrokken in de richting van zijn momentane beweging en gaande door het zwaartepunt van het voorwerp, of eenvoudig mvr. Voor een ronddraaiend voorwerp daarentegen moet het impulsmoment worden beschouwd als de som van de hoeveelheid mvr voor alle deeltjes waaruit het voorwerp bestaat. Het impulsmoment kan op equivalente wijze worden geformuleerd als het product van I, het traagheidsmoment, en ω, de hoeksnelheid, van een roterend lichaam of systeem, of eenvoudigweg Iω. Wanneer de draaiing is gericht op een van de hoofdassen van een lichaam, is de richting van de vector van het impulsmoment die van de draaiingsas van het gegeven voorwerp en wordt deze vector positief aangeduid in de richting waarin een rechtse schroef vooruit zou gaan als hij op dezelfde wijze zou worden gedraaid. Geschikte MKS- of SI-eenheden voor impulsmoment zijn kilogrammeters in het kwadraat per seconde (kg-m2/sec).
Voor een gegeven voorwerp of systeem dat geïsoleerd is van externe krachten, is het totale impulsmoment een constante, een gegeven dat bekend staat als de wet van behoud van impulsmoment. Een star draaiend voorwerp bijvoorbeeld, blijft draaien met een constante snelheid en een vaste oriëntatie, tenzij het beïnvloed wordt door een extern koppel. (De snelheid van verandering van het impulsmoment is in feite gelijk aan het toegepaste koppel). Een kunstschaatser draait sneller, of heeft een grotere hoeksnelheid ω, wanneer de armen naar binnen worden getrokken, omdat door deze actie het traagheidsmoment I afneemt terwijl het product Iω, het impulsmoment van de schaatser, constant blijft. Vanwege het behoud van zowel richting als grootte, blijft een draaiend gyrokompas in een vliegtuig gefixeerd in zijn oriëntatie, onafhankelijk van de beweging van het vliegtuig.
Voor de uitbreiding van de opvatting van baan- en spin-hoekmomentum naar analoge eigenschappen van subatomaire deeltjes zoals elektronen, zie spin. Zie ook momentum.