Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat gebeurt er met de snelheid van een draaiend massiegas als het samentrekt?

Wanneer een draaiende massa gas contracteert, neemt de snelheid toe. Dit komt door het behoud van hoekmomentum.

Dit is waarom:

* hoekmomentum: Dit is een maat voor de neiging van een object om te roteren. Het hangt af van de massa van het object, de rotatiesnelheid (hoeksnelheid) en de massaverdeling ten opzichte van de rotatieas.

* Behoud van hoekmomentum: In een gesloten systeem blijft het totale hoekmomentum constant. Dit betekent dat als de massadistributie verandert, de hoeksnelheid moet veranderen om te compenseren.

* samentrekking: Wanneer het gas samentrekt, wordt de massa dichter bij de rotatieas dichter bij de as getrokken. Dit betekent dat het traagheidsmoment (een maat voor hoe resistent een object is voor rotatieveranderingen) neemt af.

* Verhoogde snelheid: Om een ​​constant hoekig momentum te behouden, moet de hoeksnelheid (rotatiesnelheid) toenemen. Dit is de reden waarom de snelheid van het draaiende gas toeneemt naarmate het samentrekt.

Analogie: Stel je een kunstschaatser voor die met hun armen wordt uitgestrekt. Wanneer ze hun armen dicht bij hun lichaam trekken, draaien ze veel sneller. Dit komt omdat het behoud van hoekmomentum dicteert dat hun snelheid moet toenemen om de verandering in hun traagheidsmoment te compenseren.

gevolgen: Dit principe is belangrijk bij het begrijpen van de vorming en evolutie van sterren, planeten en sterrenstelsels. Omdat deze objecten zich vormen van instortende gaswolken, versnelt hun rotatie. Dit kan een aanzienlijke invloed hebben op hun uiteindelijke structuur en kenmerken.