Động lượng, xung lượng và va chạm

Động lượng p=mv là đại lượng vector, cùng hướng vận tốc. Một vật nhẹ đi nhanh và một vật nặng đi chậm có thể có động lượng bằng nhau. Tổng động lượng của hệ là tổng vector động lượng các vật.

Xung lượng của lực

Từ định luật II suy ra Δp=FΔt khi lực không đổi. Cùng một độ biến thiên động lượng, kéo dài thời gian va chạm làm lực trung bình giảm; đó là nguyên lý của túi khí, đệm và động tác khuỵu chân khi tiếp đất.

Khi nào động lượng bảo toàn?

Nếu tổng ngoại lực bằng 0 hoặc xung lượng ngoại lực không đáng kể trong thời gian tương tác ngắn, tổng động lượng trước bằng sau. Nội lực có thể rất lớn nhưng xuất hiện thành cặp và không đổi tổng động lượng của toàn hệ.

Chọn chiều dương sang phải. Vật 2 kg đi 4 m/s va chạm mềm với vật 3 kg đứng yên. Sau va chạm, hai vật có vận tốc v=(2·4+3·0)/(2+3)=1,6 m/s sang phải. Động năng không bảo toàn trong va chạm mềm; phần giảm chuyển thành nhiệt, âm và biến dạng.

Trong bài nổ hoặc phản lực, hệ ban đầu đứng yên có tổng động lượng 0, nên các mảnh phải có tổng vector động lượng bằng 0. Luôn ghi dấu vận tốc theo trục đã chọn thay vì cộng các độ lớn.