Rörelsemängd

Rörelsemängd, eller momentum, är en fysisk storhet som beskriver hur mycket ett objekt rör sig. Den definieras som p = m v, där m är massan och v är hastigheten, och är en vektorstorhet, vilket innebär att både storlek och riktning är viktiga.

Rörelsemängd är kopplad till Newtons andra lag. F = dp/dt beskriver hur krafters effekt över tid ändrar rörelsemängden. Impuls J definieras som J = ∆p = ∫ F dt och är lika med förändringen i rörelsemängd under en kraftperiod.

Bevarandet av rörelsemängd är en grundläggande princip i mekaniken. I ett isolerat system utan externa krafter är den totala rörelsemängden konstant: summan av p före en process är lika stor som efter. Denna princip förklarar bland annat hur två kroppar som kolliderar påverkar varandra utan att den totala rörelsemängden förändras. Rörelsemängden är nära kopplad till centrum av massorna hos ett system: P = ∑ p_i är den totala rörelsemängden, och därmed är hastigheten hos centrum av massa v_cm = P / M, där M är den totala massan.

Enheten för rörelsemängd är kilogram meter per sekund (kg m/s) i SI-enheter. Eftersom rörelsemängd är en vektor följer riktningen hastigheten. I relativitetsteorin modifieras formeln till p = γ m v, där γ är Lorentzfaktorn; i låga hastigheter reduceras den till den klassiska formen p = m v. Rörelsemängd är därmed en grundläggande kvantitet i både klassisk och relativistisk mekanik.