외부에서 회전시키는 힘(토크)이 작용하지 않으면, 물체의 회전 상태(각운동량)는 항상 일정하게 유지된다 는 법칙입니다.

핵심 식은:

$L = I\omega$L=Iω

• $L$L : 각운동량
• $I$I : 관성모멘트 (질량이 얼마나 회전에 저항하는지)
• $\omega$ω : 각속도 (회전 속도)

보존 법칙은:

$L_1 = L_2 \Rightarrow I_1\omega_1 = I_2\omega_2$L1​=L2​⇒I1​ω1​=I2​ω2​

즉,

• 관성모멘트 $I$I 가 작아지면
• 각속도 $\omega$ω 는 커집니다.

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쉽게 이해하는 예시

1. 피겨 스케이터 회전

팔을 벌리고 돌면 천천히 돌고,
팔을 몸 안으로 모으면 갑자기 빨라집니다.

이유:

• 팔을 모으면 관성모멘트 $I$I 감소
• 각운동량은 일정해야 하므로
• 회전속도 $\omega$ω 증가

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2. 우주와 행성

행성이 태양 쪽으로 가까워질 때 더 빠르게 움직이는 것도 각운동량 보존 때문입니다.

혜성도 태양 근처에서 속도가 빨라집니다.

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3. 의자 위 회전 실험

회전 의자에 앉아 아령을 들고 회전:

• 팔을 벌리면 느려짐
• 팔을 안으로 당기면 빨라짐

학교 물리 실험으로 자주 사용됩니다.

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선운동량과 차이

• 선운동량: 직선 운동
• 각운동량: 회전 운동

선운동량 공식:

$p = mv$p=mv

$m_1$m1​

$m_2$m2​

$v$vm1m2

각운동량 공식:

$L = r \times p$L=r×p

여기서:

• $r$r: 회전 중심에서 거리
• $p$p: 선운동량

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왜 중요한가?

각운동량 보존은:

• 인공위성 자세 제어
• 드론 회전
• 자이로스코프
• 자동차 바퀴 안정성
• 블랙홀/은하 회전
• 원자 전자 궤도

등 거의 모든 회전 물리의 핵심 원리입니다.

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한 줄 요약

“외부 토크가 없으면 회전의 총량은 변하지 않는다.”