각운동량 보존의 법칙에 대해

1. 개요

운동량은 힘을 가한 총량을 의미한다. 고로 힘과 시간의 곱으로 표현된다. 반면 각운동량은 회전하는 물체에 적용되는 물리량으로 전통적으로 이용되는 운동량에 거리를 곱한 것으로 표현된다. 각운동량은 회전하는 물체의 운동량을 의미하며 벡터로 나타낼 때는 거리 벡터와 운동량 벡터의 곱으로 표현된다.

또한 각운동량 벡터는 관성모멘트와 각속도의 곱으로 표현할 수 있다.

각운동량에 관해 쉽게 이해하기 위해서는 TV에서 쉽게 접할 수 있는 피겨 스케이팅 선수를 떠올릴 필요가 있다. 피겨 스케이팅 선수가 회전할 때 팔과 다리를 벌리고 회전하는 경우와 팔과 다리를 오므리고 회전하는 경우가 있다. 우리는 피겨 스케이팅 선수가 팔과 다리를 오므리고 회전할 때 빠르게 회전하며 팔과 다리를 벌리고 확인할 때 느리게 회전하는 것을 보았던 경험이 있다. 피겨 스케이팅 선수가 회전할 때도 각운동량 보존의 원리(principle of the angular momentum conversation)가 적용된다. 식에서 관성모멘트는 다음과 같은 식으로 표현된다.
식에 식을 대입하면 아래와 같은 비례식을 얻을 수 있다.

각운동량 보존의 법칙에 따라 총각운동량이 …