Was besagt der Drehimpuls?

Drehimpuls: Eine Erhaltungsgröße der Rotationsbewegung

Drehimpuls, auch als Drall bezeichnet, ist eine physikalische Größe, die die Rotationsbewegung eines Körpers um einen Punkt beschreibt. Sie ist definiert als das Produkt des Trägheitsmoments des Körpers und seiner Winkelgeschwindigkeit.

Mathematisch ausgedrückt wird der Drehimpuls L wie folgt berechnet:

L = I * ω

wobei:

• I das Trägheitsmoment des Körpers ist
• ω die Winkelgeschwindigkeit des Körpers ist

Das Trägheitsmoment ist ein Maß für die Widerstandsfähigkeit eines Körpers gegen eine Änderung seiner Rotationsbewegung. Je größer das Trägheitsmoment, desto schwieriger ist es, die Rotationsgeschwindigkeit des Körpers zu ändern.

Der Drehimpuls ist eine Erhaltungsgröße, das heißt, er bleibt in einem abgeschlossenen System konstant, solange keine äußeren Drehmomente einwirken. Wenn ein Drehmoment auf einen Körper wirkt, ändert sich seine Winkelgeschwindigkeit und damit auch sein Drehimpuls. Das Trägheitsmoment passt sich jedoch so an, dass der Gesamtdrehimpuls des Systems erhalten bleibt.

Die Erhaltung des Drehimpulses ist in vielen physikalischen Systemen von Bedeutung, von winzigen Atomen bis zu riesigen Galaxien. Beispielsweise erklären die Erhaltung des Drehimpulses und die damit verbundene Abflachung die Form der Erde. Ebenso ist der Drehimpuls für die Stabilität von Galaxien und die Entstehung von Wirbeln in Flüssigkeiten verantwortlich.

Im Alltag können wir den Drehimpuls beobachten, wenn wir ein rotierendes Objekt anstoßen. Wenn wir beispielsweise einen Kreisel anschubsen, bleibt sein Drehimpuls erhalten, selbst wenn er umkippt. Die Erhaltung des Drehimpulses führt dazu, dass der Kreisel weiter rotiert, wobei er seine Achse ändert, um die Erhaltung des Gesamtdrehimpulses aufrechtzuerhalten.