Hva er Linear Momentum
Share
Lineær Momentum (
) av en kropp er definert som produktet av kroppens masse og hastighet.
Linjær momentum er a vektor kvantitet, har både en størrelse og en retning. Retningen av momentumvektoren er i retning av kroppens hastighet. SI-enheten for måling av moment er kg m s-1.
Momentum er en ekstremt nyttig mengde å beregne, da den er bevart i lukkede systemer.
Endringshastighet for Momentum
For å endre kroppens momentum må en kraft påføres den. De Netto kraft som kreves er lik hastigheten av momentumendring. I symboler kan vi skrive som:
Dette er en uttalelse av Newtons andre lov om bevegelse. Faktisk er dette nærmere det skjemaet som Newton selv pleide å uttrykke loven i. Som vi har sett i vår diskusjon om Newtons andre lov når kroppens masse forblir konstant, kan vi bruke denne ligningen til å gjenopprette det mer kjente uttrykket av Newtons andre lov, 
.
For å vurdere tilfeller hvor massen av en kropp endres (for raketter, for eksempel), kommer vi opp med et annet uttrykk. 
. Ved hjelp av kjederegelen får vi:
Impulse | Impuls-Momentum Theorem
La oss se på kollisjon mellom to objekter. f.eks kollisjonen mellom tennisracketen og ballen når en spiller serverer. For en tilskuer virker kollisjonen øyeblikkelig, men dette er ikke tilfelle. Hvis du brukte et høyhastighets kamera, registrerte en tennisserver og deretter senket det, vil du legge merke til at racketen og ballen er i kontakt for en stund, hvor både racketen og ballen blir deformert. I løpet av denne tiden er kraften som racketen utøver på ballen ikke konstant.
Hva er Linear Momentum - A Tennis Serve
La oss anta at racketen og ballen først kom i kontakt om gangen 
og at kontakten varte til en tid 
. Tar ligningen 
, vi kan omarrangere og integrere over tidsperioden for å oppnå total kraft:
Hvis vi tar forandringen i momentum til å være 
, vi kan skrive
Kvantiteten 
er området under en kraft vs tidsgraf. Det kalles også impuls (
):
og som vi så over,
Dette uttrykket ovenfor blir noen ganger referert til som impuls-momentum teorem.
Enhetsimpulser er kg m s-1 eller N s.
Hvis vi tegner en graf av hvordan kraften som virker mellom to kropper i en kollisjon varierer over tid, vil vi få den blå kurven på følgende graf. Som nevnt tidligere, er området under denne grafen lik impulsen. Legg merke til at vi kan komme opp med en gjennomsnittlig styrke, (
), slik at 
.
Hva er Linear Momentum - Force vs Time Graph
Lineær Momentum Eksempel
Force utøves på en vegg med vann fra en slange rør
Anta et vannrør med tverrsnittsareal 
bærer vann med en hastighet 
er rettet horisontalt på en vegg. Vi kan finne kraften 
utøves på veggen ved vannet fra røret:
Hva er Linear Momentum - Force på veggen med vann fra en horisontal rørledning
endring i vannhastighet. Når vannet treffer veggen, går det nedover veggen, og mister all horisontal hastighet. Derfor, 
.
masse vann per sekund (strømningshastigheten) 
, hvor 
er tettheten av vann og 
volum vann som forlater røret per sekund. Siden tverrsnittsareal er , 
, hvor 
er avstanden som er reist med vann per sekund.
Nå har vi 
. Siden 
, vi har:
Det negative tegnet indikerer at kraften utøvde på vann ved veggen er til venstre (i dette diagrammet). Kraften som utøves av vannet på veggen må ha samme størrelse, men handle i motsatt retning (ifølge Newtons tredje lov). Så, kraft utøvet av vannet på veggen er:
Eksempel 1
En tennisball med en masse på 0,058 kg kastes oppover i luften og rammes horisontalt med en racket. Etter å ha vært i kontakt med racketen i 0,01 s forlater ballen med en horisontal hastighet på 54 m s-1. Beregn den gjennomsnittlige kraften som utøves på ballen.
.
