問題回転運動における角運動量(angular momentum)について正しい記述はどれか。空中での体操選手の回転を例に考える。
- a角運動量は保存され、慣性モーメントと角速度は反比例する
- b空中で身体を伸ばすと角速度が増し回転が速くなる
- c慣性モーメントを大きくすると角運動量が増えて回転が加速する
- d角運動量は質量だけで決まり、身体の形状とは無関係である
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正解：a. 角運動量は保存され、慣性モーメントと角速度は反比例する
空中では重力以外の外的トルクがほぼ作用しないため角運動量(= 慣性モーメント × 角速度)は保存される。身体を丸めて慣性モーメントを小さくすると、積が一定に保たれるよう角速度が増し回転が速くなる(逆に伸ばすと遅くなる)。