Spinn brukes i fysikken som regel i følgende to betydninger:
- En generell dreieimpuls
- En intern kvantemekanisk dreieimpuls til partikler.
spinn (fysikk)
Illustrasjon av spinn. Når et legeme roterer fritt i en sentralbevegelse, er legemets spinn en bevegelseskonstant. Figuren viser en kork som er festet til en sterk tråd og brakt i rotasjon i horisontalplanet. Korkens spinn L (også kalt dreieimpuls) er lik produktet av dens masse m, dens fart v, og radien r, det vil si S = m · r · v.
Fører vi inn omløpstiden T, blir S proporsjonal med r2/T. Holder vi nå røret i ro mens korken roterer med forholdsvis lang snor og så korter inn radien r ved å trekke i snoren, må også omløpstiden T minke fordi spinnet S skal holdes uforandret. Korken vil derfor gå stadig fortere rundt jo mer den nærmer seg sentrum.
Samme prinsipp utnyttes av for eksempel kunstløpere når de dreier seg rundt på én skøyte (piruett). Løperen starter den roterende bevegelsen med utstrakte armer og legger så armene inntil kroppen for å få en hurtigere rotasjon.
Anvendelse i klassisk fysikk
Spinnet av en partikkel
Spinnet av en partikkel (et bevegelig massepunkt) omkring et fast punkt er lik produktet av avstanden fra det faste punktet til partikkelen (radiusvektoren) og komponenten av partikkelens bevegelsesmengde (impuls) vinkelrett på radiusvektoren. Ved sentralbevegelse er spinnet en bevegelseskonstant.
Spinnet av et stivt legeme
Spinnet av et stivt legeme omkring en akse er lik produktet av legemets vinkelhastighet og dets treghetsmoment om aksen.
For et legeme som roterer fritt, kan spinnet om et punkt beskrives matematisk av en vektor. I spesialtilfellet hvor legemet er en punktpartikkel, vil retningen til denne vektoren stå vinkelrett på planet som partikkelen roterer i.
I alminnelighet roterer ikke legemet om en hovedtreghetsakse. Spinnretningen faller da ikke sammen med den momentane rotasjonsakse (se under rotasjon).
Hvis det ikke virker noe kraftmoment på legemet, er legemets spinn en bevegelseskonstant, spinnretningen er fast i rommet, og den momentane rotasjonsaksen roterer omkring spinnaksen, nutasjon.
Bevaring av dreieimpuls
En av de grunnleggende bevaringslovene i mekanikken fastslår at spinnet for et isolert system holder seg konstant, og at det må utsettes for et ytre kraftmoment for at spinnets verdi eller retning skal endres.
Les mer i Store norske leksikon
Fagansvarlig for Mekanikk
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.