Drehimpuls und Energie

[[|thumb|sechs Bewegungsmöglichkeiten des starren Körpöers]]Ein starrer Körper kann sich in drei Richtungen drehen und um drei normal zueinander stehende Achsen drehen. Ein mathematischer Satz von Emmy Noether besagt nun, dass zu jeder kontinuierlichen Symmetrie eines physikalischen Systems eine Erhaltungsgrösse gehört und umgekehrt. Da der starre Körper sechs kontinuierliche Symmetrien besitzt (drei Möglichkeiten der Translation und drei der Rotation), müssen sechs Erhaltungsgrössen existieren. Diese sechs Erhaltungsgrössn sind die drei Komponenten des Impulses und des Drehimpulses.

Nun ist der Impuls mehr als nur eine Erhaltungsgrösse. Der Impuls, den man in der Umgangssprache Schwung oder Wucht nennt, ist die bilanzierfähige Primärgrösse der Translationsmechanik. Analog verhält es sich mit dem Drehimpuls. Der Drehimpuls ist genauso eine Primärgrösse der Physik wie die Energie-Masse, der Impuls, die elektrische Ladung oder die Entropie. Wählt man ein raumfestes Koordinatensystem, kann der Drehimpuls analog zum Impuls in drei getrennt zu bilanzierende Grössen aufgeteilt werden. In dieser Vorlesung wird die Drehmechanik um eine Achse auf der Basis des Drehimpulses als bilanzierfähige Grösse aufgebaut.