Količina gibanja

Izvor: Wikipedija

Količina gibanja je vektorska fizikalna veličina definirana kao gdje je masa tijela, a brzina. Taj je vektor, dakle, usmjeren u smjeru vektora brzine.

Derivacija količine gibanja po vremenu jednaka je sili, a to je ujedno i drugačiji izričaj prvog Newtonovog zakona ili zakona inercije, što je lako pokazati:

U gornjoj formuli važno je uočiti da se masa može izlučiti ispred operatora derivacije, s obzirom da je njena derivacija jednaka nuli, tj. masa je konstantna, što općenito vrijedi za većinu tijela u gibanju nerelativističkim brzinama. Konstantnost mase se ne bi, na primjer, mogla pretpostaviti kod proračunavanja gibanja rakete, s obzirom da velika masa goriva izgara u vrlo kratkom vremenu.

[uredi] Zakon o očuvanju količine gibanja

Količina gibanja je vrlo važna i ilustrativna fizikalna veličina. Njena važnost se može izreći zakonom o očuvanju količine gibanja, što je jedan od temeljnih zakona mehanike. Taj bi se zakon mogao formulirati na slijedeći način:

Količina gibanja izoliranog sustava je konstantna, odnosno, ukupna promjena količine gibanja u vremenu unutar izoliranog sustava jednaka je nuli.

Izraženo formulom:

odnosno:

Upravo navedenu tvrdnju je lako obrazložiti: Zamislimo da se izolirani sustav sastoji od N čestica. Na svaku česticu u svakom trenutku djeluje neka rezultantna sila pa će tako na i-tu česticu djelovati neka sila , koja je posljedica interakcije s ostalim česticama, a na j-tu česticu će djelovati . Ukupna sila u sustavu jednaka je zbroju svih N sila, a kako znamo iz trećeg Newtonovog zakona da je sila i-te čestice na j-tu česticu jednaka po intenzitetu, a suprotna po smjeru sili j-te čestice na i-tu česticu, tako možemo zaključiti da je vektorska suma svih unutarnjih sila u sustavu jednaka nuli. Ako je rezultantna sila jednaka nuli, tada, uz gornje definicije, vrijedi i zakon o očuvanju količine gibanja.