歲差 (天文)和角动量

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歲差 (天文)和角动量之间的区别

歲差 (天文) vs. 角动量

歲差（axial precession，字面意義為「（自轉）軸進動」），在天文學中是指一個天體的自轉軸指向因為重力作用導致在空間中緩慢且連續的變化。例如，地球自轉軸的方向逐漸漂移，追蹤它搖擺的頂部，以大約25,800年的週期掃掠出一個圓錐（在占星學稱為大年或柏拉圖年）。「歲差」這個名詞通常只針對長期運動，其他在地軸準線上的變動 －章動和極移－ 規模要小了許多。 在歷史上，地球的歲差被稱為分點歲差，這是因為 分點沿著黃道相對於背景的恆星向西移動，與太陽在黃道上的運動相反。在非技術的討論中仍沿用此一名詞，這點在詳細的數學中是不存在的。在歷史上, Western Washington University Planetarium, accessed 30 December 2008，記載喜帕恰斯發現分點歲差，雖然確實的時代和日期並不清楚，但由托勒密認為是他所做的天文觀測推測，期間在西元前147年至127年。 在19世紀的前半世紀，由於對行星之間引力計算能力的改進，人們發現黃道本身也有輕微的移動，在1863年之際這稱為行星歲差，而占主導地位的部份稱為日月歲差（lunisolar precession）。它們合起來稱為綜合歲差，並且取代了分點歲差。日月歲差是太陽和月球對地球赤道隆起的引力作用造成的，引發地軸相對於慣性空間的轉動。 行星歲差(actually an advance)是由於其它行星對地球和軌道面（黃道）的引力有小角度造成的，導致黃道面相對於慣性空間的移動。日月歲差比行星歲差強大了500倍。除了月球和太陽，其它行星也會造成地軸的運動在慣性空間中產生微小的變化，在對比時會造成對日月歲差和行星歲差的誤解，所以國際天文聯合會在2006年將主要的部分重新命名為赤道歲差，而較微弱的成份命名為黃道歲差，但是兩者的合稱仍是綜合歲差。. 在物理学中，角动量是与物体的位置向量和动量相关的物理量。對於某慣性參考系的原點\mathbf，物體的角動量是物体的位置向量和动量的叉積，通常写做\mathbf。角动量是矢量。 其中，\mathbf表示物体的位置向量，\mathbf表示角动量。\mathbf表示动量。角動量\mathbf又可寫為： 其中，I表示杆状系统的转动惯量，\boldsymbol是角速度矢量。 假設作用於物體的外力矩和為零，則物體的角动量是守恒的。需要注意的是，由于成立的条件不同，角动量是否守恒与动量是否守恒没有直接的联系。 當物體的運動狀態（動量）發生變化，則表示物體受力作用，而作用力大小就等於動量\mathbf的時變率：\mathbf.

力矩

在物理学裏，作用力促使物體繞著轉動軸或支點轉動的趨向，稱為力矩（torque），也就是扭转的力。转动力矩又称为转矩。力矩能够使物体改变其旋转运动。推擠或拖拉涉及到作用力 ，而扭转則涉及到力矩。如图右，力矩\boldsymbol\,\!等於径向向量\mathbf\,\!与作用力\mathbf\,\!的叉积。 簡略地说，力矩是一種施加於好像螺栓或飛輪一類的物體的扭轉力。例如，用扳手的開口箝緊螺栓或螺帽，然後轉動扳手，這動作會產生力矩來轉動螺栓或螺帽。 根據国际单位制，力矩的单位是牛顿\cdot米。本物理量非能量，因此不能以焦耳（J）作單位；根據英制单位，力矩的单位则是英尺\cdot磅。力矩的表示符号是希腊字母\boldsymbol\,\!，或\mathbf\,\!。 力矩與三個物理量有關：施加的作用力\mathbf\,\!、從轉軸到施力點的位移向量\mathbf\,\!、兩個向量之間的夾角\theta\,\!。力矩\boldsymbol\,\!以向量方程式表示為 力矩的大小.

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角速度

角速度（Angular velocity）是在物理学中定义为角位移的变化率，描述物体轉動時，在单位时间内转过多少角度以及转动方向的向量，（更准确地说，是贗向量），通常用希腊字母Ω或ω来表示。 在国际单位制中，单位是弧度每秒（rad/s）。在日常生活，通常量度單位時間內的轉動週數，即是每分鐘轉速（rpm），電腦硬盤和汽車引擎轉數就是以rpm來量度，物理學則以rev/min表示每分鐘轉動週數。 角速度的方向垂直于转动平面，可通过右手定则来确定，物體以逆時針方向轉動其角速度為正值，物體以順時針方向轉動其角速度為負值。 角速度量值的大小稱作角速率，通常也是用ω來表示。.

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轉動慣量

在经典力學中，轉動慣量又稱慣性矩（Moment of inertia），通常以I表示，國際單位制為·。轉動慣量是一個物體對於其旋轉運動的慣性大小的量度。一個剛體對於某轉軸的轉動慣量決定了對於這物體繞著這轉軸進行某種角加速度運動所需要施加的力矩。轉動慣量在转动動力學中的角色相當於線性動力學中的質量，描述角動量、角速度、力矩和角加速度等數個量之間的關係。.

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