Momentumöverföringspumpar

Momentumöverföring, eller överföring av rörelsemängd, är processen där rörelsemängd flyttas mellan kroppar eller mellan en kropp och sin omgivning genom interaktioner som kollisioner, krafter under en tidsperiod eller strålning. Rörelsemängd definieras som p = m v, där m är massa och v är hastighet. Impuls J anger förändringen i rörelsemängd och följer relationen J = Δp = ∫ F dt. För ett isolerat system bevaras den totala rörelsemängden, vilket är en konsekvens av Newtons tredje lag och en grundläggande princip inom klassisk mekanik.

Momentumöverföring uppträder i olika sammanhang. Elastiska och inelastiska kollisioner fördelar rörelsemängd mellan deltagande objekt och varierar i hur mycket kinetisk energi som bevaras, medan den totala rörelsemängden alltid bevaras. I fluiddynamik sker momentumöverföring mellan ett flytande medium och ytor genom gränsskiktet, vilket ger upphov till drag, lyft och förändringar i strömningar. Strålning har också momentum, eftersom fotoner har p = E/c; strålningstryck kan överföra rörelsemängd till objekt, något som används i exempelvis solsegel och optiska kraftdrag.

Tillämpningar av momentumöverföring täcker analys av bilkollisioner, sport, raketpropulsion där utstött massa bär med sig rörelsemängd, samt avancerade optoelektroniska system där ljusets momentum används för att åstadkomma små krafter. Momentumöverföring är därmed en central idé i både fysik och ingenjörsvetenskap.