Rörelsemängd
Linjärt momentum, translationellt momentum eller helt enkelt momentum är produkten av en kropps massa och dess hastighet:
p = m v {\displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} } 
där p är rörelsemängden, m är massan och v är hastigheten.
Momentum kan ses som "kraften" när en kropp rör sig, dvs. hur mycket kraft den kan utöva på en annan kropp. Till exempel,
- En bowlingboll (stor massa) som rör sig mycket långsamt (låg hastighet) kan ha samma rörelseförmåga som en baseboll (liten massa) som kastas snabbt (hög hastighet).
- En kula är ett annat exempel där rörelsemängden är mycket, mycket hög på grund av den extraordinära hastigheten.
- Ett annat exempel där mycket låga hastigheter orsakar större dynamik är den indiska subkontinentens tryck mot resten av Asien, vilket orsakar allvarliga skador, t.ex. jordbävningar i Himalayaområdet. I detta exempel rör sig subkontinenten så långsamt som några centimeter per år, men den indiska subkontinentens massa är mycket stor.
Momentum är en vektormängd som har både riktning och storlek. Dess enhet är kg m/s (kilogrammeter per sekund) eller N s (newtonsekund).
Momentet är en bevarad storhet, vilket innebär att ett systems totala initiala moment måste vara lika med systemets totala slutliga moment. Det totala rörelsemängden förblir oförändrad.
Formel
I Newtons fysik är den vanliga symbolen för rörelsemängd bokstaven p ; så detta kan skrivas
p = m v {\displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} }
där p är rörelsen, m är massan och v är hastigheten
Om vi tillämpar Newtons andra lag kan vi härleda följande
F = m v 2 - m v 1 t 2 - t 1 {\displaystyle \mathbf {F} ={mv_{2}-mv_{1} \över \ {t_{2}-t_{1}}}} 
Innebörden är att nettokraften på ett föremål är lika med hastigheten för ändringen av föremålets rörelsemängd.
För att använda denna ekvation i den speciellarelativitetsteorin måste m förändras med hastigheten. Detta kallas ibland objektets "relativistiska massa". (Forskare som arbetar med den speciella relativitetsteorin använder istället andra ekvationer).
Impuls
Impuls är förändringen av rörelsemängd som orsakas av en ny kraft: denna kraft ökar eller minskar rörelsemängden beroende på kraftens riktning; mot eller bort från den kropp som rörde sig tidigare. Om den nya kraften (N) går i samma riktning som kroppens (x) impuls, kommer x:s impuls att öka. Om N går mot kropp x i motsatt riktning, kommer x att sakta ner och dess impuls kommer att minska.
Lag om bevarande av rörelsemängd
För att förstå bevarandet av rörelsemängden är rörelsens riktning viktig. I ett system adderas rörelsemängden med hjälp av vektoraddition. Enligt reglerna för vektoraddition ger addition av en viss mängd rörelsekraft tillsammans med samma mängd rörelsekraft som går i motsatt riktning en total rörelsekraft på noll.
När en pistol avfyras rör sig till exempel en liten massa (kulan) med hög hastighet i en riktning. En större massa (pistolen) rör sig i motsatt riktning med mycket lägre hastighet. Kulans och pistolens momentum är exakt lika stora i storlek men motsatta i riktning. Om man använder vektoraddition för att lägga till kulans och pistolens rörelseimpulser (lika stora men motsatta i riktning) får man en total rörelseimpuls i systemet på noll. Impulsen i systemet pistol-kula har bevarats.
En kollision visar också att rörelsemängden bevaras: om en bil (1000 kg) kör till höger med 8 m/s och en lastbil (6000 kg) kör till vänster med 2 m/s, kommer bilen och lastbilen att röra sig åt vänster efter kollisionen. Den här övningen visar varför:
Momentum = massa x hastighet
Bilens momentum: 1000 kg x 8 m/s = 8000kgm/s (går till höger)
Lastbilens momentum: 6000 kg x 2 m/s = 12000kgm/s (går till vänster)
Detta innebär att deras totala momentum är 4000kgm/s. (Till vänster)
Relaterade sidor
Frågor och svar
F: Vad är ett linjärt moment?
S: Linjär impuls, även kallad translationsimpuls, är produkten av en kropps massa och dess hastighet. Det kan ses som en "kraft" när en kropp rör sig, det vill säga hur mycket kraft den kan utöva på en annan kropp.
F: Hur mäts linjärt momentum?
Svar: Linjär rörelsekraft mäts i enheterna kg m/s (kilogrammeter per sekund) eller N s (newtonsekund).
F: Vilka är några exempel på kroppar som har en hög linjär drivkraft?
S: Exempel på kroppar med stort linjärt momentum är en kula på grund av dess exceptionella hastighet, en bowlingboll som rör sig långsamt men har en stor massa och en baseboll som kastas snabbt men har en liten massa. Ett annat exempel där mycket låga hastigheter orsakar en större impuls är den indiska subkontinentens tryckning mot resten av Asien, vilket orsakar allvarliga skador, t.ex. jordbävningar i Himalayaregionen.
Fråga.
Svar: Ja, linjärt rörelsemoment är bevarat, vilket innebär att det totala initiala rörelsemomentet måste vara lika med det slutliga rörelsemomentet och förbli konstant.
F: Är linjärt momentum en vektorrot?
Svar: Ja, linjärt momentum är en vektormängd som har både riktning och storlek.
F: Vad händer om två föremål kolliderar?
Svar: När två delar kolliderar överförs deras moment mellan dem, vilket gör att deras hastigheter ändras beroende på deras massa.
