(1)定轴转动刚体的总角动量是刚体所有质元角动量的矢量和,每一质元的角动量为:
△Li=li×(△miVi)
=(ri+ρi)×(△miVi)
=△miri×Vi+△miρi×Vi
=△miri2ω+(-△milicosαri)ω
因此总角动量为:
L=Σ△Li=(Σ△miri2ω)+Σ(-△milicosαri)ω
=LZ+Lh
其结果由二项组成,其中LZ与ω同方向,它是总角动量在转轴方向的投影,通常称为刚体相对轴Z的角动量,而Lh与ω方向垂直,它是总角动量在水平方向的投影。
可见刚体角动量L的方向与质元角动量△Li的矢量和方向一致,但并不一定与Z 轴或角速度ω的方向一致。只有当固定轴为刚体的对称轴时,L才与ω同方向。
(2)定轴转动时刚体相对轴的角动量总是沿着转轴的方向,因此LZ可视为标量,当规定了轴的正方向之后,LZ为一代数量,可取正值或负值。