momentumwetten

Momentumwetten is een verzameling principes in de klassieke mechanica die betrekking hebben op de lineaire impuls van deeltjes en systemen. De twee belangrijkste onderdelen zijn het behoud van lineair momentum en het impulstheorema. Het lineaire momentum p van een voorwerp met massa m en snelheid v is p = m v; de impuls J is J = ∫ F_ext(t) dt, een vectoriële grootheid die de geïmpulseerde kracht over een tijdsinterval weergeeft.

In een geïsoleerd systeem blijft de totale lineaire impuls constant. De som van de momenta van alle deeltjes vóór een interactie is gelijk aan de som erna, zolang er geen externe krachten werkzaam zijn tijdens de interactieperiode. Deze conservatie geldt voor alle referentiekaders, dus ook in verschillende inertiële frames.

Het impulstheorema geeft een relatie tussen krachten en de verandering van momentum: Δp = ∫ F_ext dt. Voor een enkel deeltje betekent dit dat de verandering van p gelijk is aan de geïmpulseerde kracht. Tijdens een korte botsing zijn de externe krachten vaak verwaarloosbaar, waardoor het totale momentum van het systeem behouden blijft.

Toepassingen van de momentumwetten zijn onder meer de analyse van botsingen (elastic en inelastic), raketwerking (afschieten van massa veroorzaakt een momentumverandering van de rest), sportincidenten en terugslag bij schoten. Een kenmerk is dat momentum een vector is en conservation geldt in alle inertiële referentieframes, waardoor het een krachtig hulpmiddel is bij het begrijpen van bewegingen in gesloten systemen.