Liikemäärä

Wikipedia

Loikkaa: valikkoon, hakuun

Liikemäärä (tunnus p) on mekaniikassa vektorisuure, joka määritellään kappaleen massan m ja nopeuden \mathbf{v} tulona

\mathbf{p} = m\mathbf{v}\ .\!

Sen SI-järjestelmän mukainen yksikkö on kg·m/s (kilogramma metri per sekunti) eli Ns (newtonsekunti). Impulssi I on liikemäärän muutos:

I = \Delta p\ .\!

Liikemäärän yhteys voimaan määritellään seuraavasti:

\frac{d\mathbf{p}}{dt} = \mathbf{F},

joka on vaihtoehtoinen tapa kirjoittaa Newtonin II laki.

[muokkaa] Relativistinen liikemäärä

Kun kappale liikkuu erittäin suurella nopeudella, ei liikemäärän klassinen malli enää päde tarkasti. Tällöin on otettava huomioon erityinen suhteellisuusteoria, jonka avulla määritellään relativistinen liikemäärä

\mathbf{p} = \gamma m\mathbf{v}.

Ylläolevassa yhtälössä gamma γ on niin sanottu Lorentzin tekijä tai termi,

\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}.

Gamman lausekkeesta nähdään, että pienillä nopeuksilla liikemäärän klassinen käsittely on useimmissa tapauksissa riittävän tarkka. Relativistisilla nopeuksilla liikkuvien kappaleiden, kuten monien hiukkasten, käsittelyssä ajan suhteellisuus on kuitenkin otettava huomioon.

Joskus ajatellaan, että liikkuvan kappaleen massa kasvaa. Tällöin liikemäärä voidaan suoraan kirjoittaa nopeuden ja massan tulona, jossa massa käsitetään kappaleen liikemassana. Siten

\mathbf{p} = m\mathbf{v} = \gamma m_0 \mathbf{v},

missä termi m0 on kappaleen lepomassa.

[muokkaa] Liikemäärän säilymislaki

Liikemäärää koskee yksi luonnon säilymislaeista, ja se on suora seuraus Newtonin III laista eli voiman ja vastavoiman laista. Havaintojen mukaan systeemin, johon ei vaikuta ulkoisia voimia, liikemäärä säilyy vakiona. Tätä säilymistä sovelletaan laskuissa usein esimerkiksi kahden kappaleen törmäyksiin: kappaleiden liikemäärien summa ennen ja jälkeen törmäystä on sama. Liikemäärän säilymislaki on kestänyt erinomaisesti testausta ja sen soveltaminen johti neutriinon löytämiseen.

[muokkaa] Katso myös


fysiikkatyngät Tämä fysiikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.
Voit auttaa laajentamaan myös muita samankaltaisia artikkeleita.
Henkilökohtaiset työkalut