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振り子の揺れから丘を転がるボールまで、運動量はオブジェクトの物理的特性を計算する便利な方法として役立ちます。定義された質量で、動いているすべてのオブジェクトの運動量を計算できます。太陽の周りを周回する惑星であろうと、高速で衝突する電子であろうと、運動量は常に物体の質量と速度の積です。
運動量を計算する
方程式を使用して運動量を計算します
p = mvどこの勢い p kg m / s、質量で測定されます m kgおよび速度 v m / sで。物理学における運動量のこの方程式は、運動量がオブジェクトの速度の方向を指すベクトルであることを示しています。動いているオブジェクトの質量または速度が大きいほど、運動量は大きくなり、式はオブジェクトのすべてのスケールとサイズに適用されます。
電子の場合（質量9.1×10 −31 kg）2.18×10で動いていた6 m / s、運動量はこれら2つの値の積です。質量9.1×10を掛けることができます −31 kgおよび速度2.18×106 運動量を得るためのm / s 1.98×10 −24 kg m / s。これは、水素原子のボーアモデルにおける電子の運動量を表します。
勢いの変化
この式を使用して、運動量の変化を計算することもできます。勢いの変化 Δp （「デルタp」）は、ある点での運動量と別の点での運動量の差によって与えられます。あなたはこれを次のように書くことができます Δp= m1v1 − m2v2 ポイント1の質量と速度、およびポイント2の質量と速度（下付き文字で示されます）。
互いに衝突する2つ以上のオブジェクトを記述する方程式を記述して、運動量の変化がオブジェクトの質量または速度にどのように影響するかを判断できます。
運動量の保存
ほぼ同じ方法で、プール内のボールを互いにノックすると、あるボールから次のボールにエネルギーが移動し、互いに衝突するオブジェクトは運動量を移動します。運動量保存の法則によれば、システムの総運動量は保存されます。
衝突前のオブジェクトの運動量の合計として総運動量式を作成し、これを衝突後のオブジェクトの総運動量と等しくなるように設定できます。このアプローチは、衝突を含む物理学のほとんどの問題を解決するために使用できます。
運動量の保存の例
運動量問題の保存を扱うときは、システム内の各オブジェクトの初期状態と最終状態を考慮します。初期状態は、衝突が発生する直前のオブジェクトの状態と、衝突直後の最終状態を示します。
+で30 m / sで移動する1,500 kgの車（A）の場合バツ 方向に別の車（B）に衝突し、質量1,500 kgで20 m / sを移動-バツ 方向、本質的に衝撃で結合し、単一の質量であるかのようにその後移動し続ける場合、衝突後の速度はどうなりますか？
運動量の保存を使用して、衝突の初期および最終の総運動量を互いに等しく設定できます。 pTi = pTf _or _pA + pB = pTf 車Aの勢いで、 pA そしてB車の勢い、 pB. または完全に、 m組み合わせた 衝突後の結合された車の総質量として：
m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi} = m_ {combined} v_fどこ vf は結合された車の最終速度であり、「i」の下付き文字は初期速度を表します。車Bの初速度には-20 m / sを使用します。バツ 方向。で割る m組み合わせた （および明確にするために逆にする）は以下を提供します。
v_f = frac {m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi}} {m_ {combined}}最後に、既知の値を置き換えて、 m組み合わせた ただ mA + mB、与える：
begin {aligned} v_f＆= frac {1500 {kg}×30 {m / s} + 1500 {kg}×-20 {m / s}} {（1500 + 1500） {kg} } ＆= frac {45000 {kg m / s}-30000 {kg m / s}} {3000 {kg}} ＆= 5 {m / s} end {aligned}質量が等しいにもかかわらず、車Aが車Bより速く動いているという事実は、衝突後も+バツ 方向。