Rotasjonsimpuls

Rotasjonsimpuls, eller angulær impuls, beskriver endringen i et objekts vinkelmoment som følge av et dreiemoment som virker over en tidsperiode. Definisjonen er J = ∫ τ dt, der τ er dreiemomentet omkring en valgt akse og dt er en liten tidsendring. J er en vektor og følger høyrehåndsregelen med hensyn til retningen av rotasjonen.

J er direkte knyttet til bevegelsens vinkelmoment L. For en rigid kropp som roterer omkring en fast akse med konstant treghet I, er vinkelmomentet L = I ω, der ω er vinkelhastigheten. Da er rotasjonsimpulsen lik endringen i vinkelmomentet: J = ΔL. I tilfelle konstant I og små endringer i ω, blir J ≈ I Δω.

Enheten for rotasjonsimpuls er kg·m²/s, som også kan uttrykkes som N·m·s siden torque har enheten N·m og integrasjonen over tid introduserer en ekstra tidskomponent.

Bevaring og praktisk betydning: Uten ekstern dreiemoment er J null og endringen i L er derfor lik null, og vinkelmomentet bevares. Dette er grunnlaget for bevaringsprinsipper i roterende systemer. Eksempelvis fører et kortvarig påført dreiemoment på et hjul til en tilsvarende endring i ω slik at J = ΔL, og den nye rotasjonshastigheten avhenger av impulsens størrelse og momentinertia. Rotasjonsimpuls er dermed den rotasjonsmessige analogien til lineær impuls.