


Definition
des Drehmomentes
Bei der Translation charakterisiert
der Impuls den Bewegungszustand eines Körpers. In analoger Weise lässt
sich bei der Rotation (Bild 1)
der Bewegungszustand eines rotierenden starren Körpers durch die physikalische
Größe Drehimpuls kennzeichnen. Der Bewegungszustand eines rotierenden
starren Körpers wird durch seine Winkelgeschwindigkeit
und sein Trägheitsmoment
bestimmt. Allgemein gilt:
Der Bewegungszustand eines rotierenden starren
Körpers wird durch den Drehimpuls gekennzeichnet.
Formelzeichen: 
Einheit: ein Kilogramm mal Quadratmeter durch Sekunde 
Der Drehimpuls eines Körpers kann berechnet werden mit der Gleichung:

Formal erhält man die genannte Gleichung, wenn man vom Impuls
ausgeht und dort die analogen Größen der Drehbewegung einsetzt:
Die Masse beim Impuls wird ersetzt durch das Trägheitsmoment beim
Drehimpuls. Die Geschwindigkeit wird ersetzt durch die analoge Größe
Winkelgeschwindigkeit.
Rotieren mehrere Teilchen mit den Massen
und dem jeweiligen Drehimpuls
,
dann ist der gesamte Drehimpuls:

Der Drehimpuls spielt nicht nur bei Körpern, sondern in der Quantenphysik
auch bei Elementarteilchen eine Rolle. Er wird dort als Spin
bezeichnet.
Der Drehimpuls als vektorielle Zustandsgröße
Wie der Impuls ist auch der Drehimpuls eine vektorielle Größe.
Da die Winkelgeschwindigkeit ein axialer Vektor ist, gilt das auch für
den Drehimpuls (Bild 2). Ermittelt werden kann die Richtung mithilfe der
rechten Hand: Wenn die gekrümmten Finger in Drehrichtung zeigen,
dann gibt der Daumen die Richtung der Winkelgeschwindigkeit und des Drehimpulses
an.
Darüber hinaus kennzeichnet der Drehimpuls den Zustand eines Körpers.
Er ist somit eine vektorielle
Zustandsgröße.
Drehimpuls und Drehmoment
Bei der Translation besteht zwischen Impuls und Kraft ein enger Zusammenhang:
Wirkt auf einen Körper eine bestimmte Zeit lang eine Kraft, so ändert
sich sein Impuls. Man kann auch formulieren: Die Kraft ist gleich der
zeitlichen Änderung des Impulses:

Analoge Überlegungen kann man auch für den Drehimpuls und die
Größe Drehmoment
vornehmen: Wirkt auf einen drehbar gelagerten Körper ein Drehmoment,
so ändert sich sein Drehimpuls. Das Drehmoment ist gleich der zeitlichen
Änderung des Drehimpulses:

Vergleich von Impuls und Drehimpuls
In Bild 4 sind Impuls und Drehimpuls in einer Übersicht gegenübergestellt.