【物理原理】冬奥会里的物理（二）：花样滑冰与角动量守恒
第二期的《冬奥会里的物理》，咱们讲冰雪赛场上最优美的运动——花样滑冰。
花样滑冰是一项集优雅，舞姿以及体育技巧于一体的极具观赏性体育项目，选手往往在优美的音乐和高度的滑行中做个各种高难度的动作。
花样滑冰里最有趣的物理现象是：运动员原地旋转时，双手展开时转速不快，但将手收近身体时旋转速度会越来越快。这是为什么？
这里面涉及到的物理概念有：角速度、角动量、角动量守恒。
No1. 角速度
角速度是 圆周运动中质点在Δt时间内转过的角为Δθ，即为描述物体绕圆心转动的快慢的物理量，用符号ω表示。
No2. 角动量
角动量是指质点动量p对O点之动量矩（通常称为角动量），简记为L。当刚体绕定轴转动时，其角动量等于：
其中的 J为刚体绕轴的转动惯量，有时也用 I 表示。这里需要强调的是，虽然不同形状的刚体的转动惯量计算方法不同，但从下表能看出， 转动惯量与旋转半径r有关，r变大时，转动惯量也变大。
No3. 角动量守恒
如果物体所受合外力矩等于零，或者不受外力矩作用，物体的角动量保持不变，这个结论叫做角动量守恒。
用以上原理，咱们来解释花滑旋转模型：
在光滑的冰面上旋转起来时，若忽略摩擦力、空气阻力，那么初始的角动量视为固定值，初始手臂伸展转动惯量I。在身体收紧时，就是将旋转半径r变小的过程，即转动惯量变小，根据角动量守恒，角速度自然就变大，所以就转的越来越快啦！
这个神奇的原理，不懂滑冰的人也可以体验一下：
一个人坐在能绕轴转动的凳子（转台）上，手握哑铃或其他重物，开始时平举双臂，使人和凳子一起以某固定角速度转动起来。然后人迅速收缩双臂，这时你会发现人转的更快了！
值得一提的是，在去年12月9日的中国空间站《天宫课堂》上，航天员叶光富也做了一个角动量实验；
张开双臂，转的慢；缩回双臂，转的慢。
在失重环境中转动没有摩擦力影响，这个实验更加容易成功，这可能是世界上最标准的角动量守恒实验了，好羡慕哦~
借用航天员王亚平的话结束本期文章：2020北京冬奥会就要到了，一起来关注花滑运动员们的精彩表现吧！
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