振り子の振り子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ための便利な方法として機能します。 定義された質量で運動しているすべてのオブジェクトの運動量を計算できます。 それが太陽の周りの軌道にある惑星であるか、高速で互いに衝突する電子であるかに関係なく、運動量は常に物体の質量と速度の積です。
勢いを計算する
方程式を使用して運動量を計算します
p = mv
ここで勢いpkg m / s、質量で測定されますmkgと速度でvm / sで。 物理学における運動量のこの方程式は、運動量が物体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。 運動中の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）は2.18×10で動いていました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と速度2.18×106 勢いを得るためのm / s1.98×10 −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ています。
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
\ Delta p = m_1v_1-m_2v_2
ポイント1での質量と速度、およびポイント2での質量と速度（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。
勢いの保存
プール内のボールを互いにノックするのとほぼ同じように、エネルギーを1つのボールから次のボールに伝達し、互いに衝突するオブジェクトは勢いを伝達します。 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合計運動量式を作成し、これを衝突後のオブジェクトの合計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、衝突を伴う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表します。
+で30m / sで移動する1,500kgの車（A）の場合バツ方向は、質量1,500 kgの別の車（B）に衝突し、-で20 m / s移動しました。バツ方向、本質的に衝撃を組み合わせて、それらが単一の質量であるかのようにその後も動き続ける場合、衝突後の速度はどうなりますか？
運動量保存の法則を使用すると、衝突の最初と最後の合計運動量を次のように等しく設定できます。pTi = pTfまたはpA + pB = pTf 車Aの勢いのために、pA と車Bの勢い、pB.または完全に、m結合 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」の下付き文字は初速度を表します。 車Bは-で移動しているため、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結合 （そして明確にするために逆にする）は以下を与えます：
v_f = \ frac {m_Av_ {Ai} + m_Bv_ {Bi}} {m_ {combined}}
そして最後に、既知の値を代入して、m結合 単にmA + mB、与える：
\ begin {aligned} v_f＆= \ frac {1500 \ text {kg}×30 \ text {m / s} + 1500 \ text {kg}×-20 \ text {m / s}} {（1500 + 1500） \ text {kg}} \\＆= \ frac {45000 \ text {kg m / s} -30000 \ text {kg m / s}} {3000 \ text {kg}} \\＆= 5 \ text {m / s} \ end {aligned}
質量が等しいにもかかわらず、車Aが車Bよりも速く移動していたという事実は、衝突後の合計質量が+で移動し続けることを意味することに注意してください。バツ方向。