Bir cismin hareket durumunun değiştirilmesinin ne kadar zor olduğunun bir ölçüsü olarak tanımlanabilir. Newton'un ikinci yasasından türetilebilir. m kütleli bir parçacık için bu yasanın matematiksel ifadesi
ile verilir. Sol taraftaki terim toplam (net) kuvveti, v de hızı temsil etmektedir. Kuvvet ve hız vektöreldir. Bu ifadeyi şu şekilde yazalım:
Şimdi bu parçacığın t1 anında v1 hızında olduğunu, sonraki bir t2 anında da hızının v2 olduğunu düşünelim. Parçacığa etki eden net kuvvet sıfırdan farklı olduğundan hızının değişmesi beklenen bir durumdur. Her iki tarafı bu aralık için inetgre edelim:
Denklemin sol tarafındaki J, itme olarak tanımlanır. Sağ taraf ise momentum değişimidir. Momentum p ile gösterilir, yani
Eğer parçacığa etki eden net kuvvet sıfır ise J=0 olacaktır, bu durumda p1=p2 olur, yani momentum değişmez, korunur.
Tek parçacık için çok işlevsel gibi görünmüyor ama unutulmamalıdır ki korunum yasaları fizikte her zaman baş tacıdır:) Yukarıdaki sonuç birden fazla parçacıktan oluşan sistem için genellenirse anlamı ve önemi daha iyi anlaşılacaktır. Çok parçacıklı bir sistem kurgulayalım ve tüm parçacıkların toplamından oluşan sistemi düşünelim. Eğer bu toplam sisteme dışarıdan bir net kuvvet etki etmezse toplam sistemin monentumu korunur. Sistemdeki parçacıklar arası tüm kuvvetler Newton'un üçüncü yasası gereği etki-tepki şeklindedir ve "iç kuvvet" olarak ele alınabilir. Yani bu kuvvetlerin varlığı sisteme dışarıdan etki eden bir kuvvetin varlığı anlamına gelmez. Bu durumda momentumun korunumu yasası, çarpışma problemleri gibi Newton yasalarının orjinal ifadeleri ile çözülemeyecek problemleri çözebilir[1].
Kaynaklar
- Khan Academy. Momentumun Korunması Nedir?. Alındığı Tarih: 6 Mart 2022. Alındığı Yer: Khan Academy | Arşiv Bağlantısı