Bevegelsesmengden

Bevegelsesmengden, eller lineær momentum, er Mengden bevegelse et objekt har. Den defineres som p = m v, hvor m er massen og v er hastigheten. Den er et vektorielt kvantum som peker i bevegelsens retning og avhenger av observatørens referanseramme. SI-enheten er kilogram meter per sekund (kg·m/s). I klassisk mekanikk blir bevegelsesmengden bevart i et isolert system uten ytre krefter, noe som betyr at total momentum før en interaksjon er lik total momentum etter.

Impuls er endringen i bevegelsesmengden forårsaket av en kraft som virker over et tidsrom: J = ∫ F dt = Δp. Newtons andre lov uttrykker sammenhengen som F = dp/dt, slik at bevegelsesmengden endres bare når det er ytre krefter til stede.

For et system av partikler er totalmomentum P = Σ p_i, og systemets sentrum av masse beveger seg med hastigheten v_cm = P / M, der M er total masse. Dette ligger til grunn for bevarelse av momentum i kollisjoner: i fravær av ytre impulser er momentum bevart. I kollisjoner er elastiske kollisjoner de som bevarer både momentum og kinetisk energi; iinelastiske kollisjoner bevarer momentum, men ikke nødvendigvis kinetisk energi, noe som kan føre til deformasjon eller varme.

I høyhastighets- eller relativistiske sammenhenger er momentum definert som p = γ m v, der γ er Lorentz-faktoren, noe som sikrer konsistens med spesiell relativitet (og reduseres til p = m v ved lave hastigheter). Bevegelsesmengden er et grunnleggende verktøy i analyse av bevegelse, propulsjon og samspill, fra hverdagslige kollisjoner til rakettdrift ved masseekspedisjon.