動きの量（または線形運動量）は、力、衝撃、運動エネルギーに直接関係しているため、物理学で最も重要な量の 1 つです。測定単位はキログラム メートル/秒で、物体の質量と線速度の積によって計算されます。
勢いについてのまとめ
運動量 (または線運動量) は、物体の質量と線速度の積です。
運動量の測定単位はキログラム メートル/秒です。
運動量の保存は、外部の力から隔離された閉鎖系で起こります。
運動量が保存されるためには、衝突前の運動量が衝突後の運動量と等しくなければなりません。
完全弾性衝突では運動量の保存が常に発生します。
力積は、線形運動量の変化に等しいベクトル物理量です。
勢いとは何ですか？
一般に線形運動量と呼ばれる運動量は、変位中の物体の質量とその線形速度の積として定義できるベクトル物理量です。これはベクトル量であるため、次のような方向と強度の観点から特徴付ける必要があります。
方向:速度と同じ。
センス：スピードも同じ。
強度:質量と速度の乗算。
運動量の公式
運動量の主な式は次のとおりです。
\(p=m \cdot v\)
p → キログラムメートル毎秒 [kg・m/s] で測定される運動量または線形運動量。
m → キログラム [kg] で測定される質量。
v → メートル/秒 [m/s] で測定される速度。
例：
体重 100 kg の人が 3 m/s で走る運動量を求めます。
解決：
\(p=m\cdot v\)
\(p=100\cdot3\)
\(p = 300 \, \text{kg} \cdot \text{m/s} \)
以下に、移動量に関連するその他の式を示します。
→ 運動量に関係する力
\(F = \frac{\Delta p}{\Delta t} \)
F → ニュートン [N] で測定される合力。
\(∆p\) → 運動量または線形運動量の変化。ニュートン秒 [N・s] で測定されます。
\(Δt\) → 秒 [s] 単位で測定される時間変化。
例：
200 N の力を 10 秒間加えたときのボックス内の動きの量を求めます。
解決：
\(F = \frac{\Delta p}{\Delta t} \)
\(\デルタ p = F \cdot \デルタ t \)
\(\デルタ p = 200 \cdot 10 \)
\(\Delta p = 2000 \, \text{kg} \cdot \text{m/s} \)
→ 運動量に関係する運動エネルギー
\(E_{c} = \frac{p^{2}}{2 \cdot m} \)
\({E_c}\) → ジュール [J] で測定される運動エネルギー。
p → [kg・m/s] で測定される移動量または線形運動量。
m → キログラム [kg] で測定される質量。
例：
330,000 J の運動エネルギーで移動する 900 kg の自動車の運動量を求めます。
解決：
\(E_{c} = \frac{p^{2}}{2 \cdot m} \)
\(p^{2} = E_{c} \cdot 2 \cdot m \)
\(p^{2} = 330000 \cdot 2 \cdot 900 \)
\({p} ^ {2} =594 000 000\)
\(p= \sqrt {594 000 000}\)
\(p≅24 372.1 kg\cdot m/s\)
運動量の測定単位
国際単位系 (SI) によると、運動量の測定単位はキログラム メートル/秒であり、kg・m/s で表されます。移動量をニュートン秒で表すことも一般的であり、N・s で表されます。
運動量の保存
運動量の保存は、システムが外部の力から隔離され、閉じられている場合にのみ発生します。つまり、動きを妨げる力が存在することはなく、最初から考慮されていなかった物体が現れることもありません。そうでない場合は、干渉が発生します。最初の勢いまたは最後の勢いで。
たとえば、2 つの物体間の完全な弾性衝突では運動量が完全に保存されます。これは、それらの間の衝突前の運動量がそれらの間の衝突後の運動量に等しいことを意味し、数学的には次の式で表されます。
\(p_{A} + p_{B} = p_{A’} + p_{B’} \)
\({p_A}\)と\({p_B}\) → それぞれ、物体 A と B の初期運動量。キログラム メートル/秒 [kg∙m/s] で測定されます。
\({p_A}\)と\({p_B}\) → 最終的な物体 A と B の移動量、それぞれキログラム メートル/秒 [kg・m/s] で測定されます。
運動量の保存について詳しくは、ここをクリックしてください。
運動量と運動量の関係
力積は、1 秒あたりのキログラム メートルで測定されるベクトル物理量であり、運動量でもあります。運動量は、物体の運動量の変化として定義できます。つまり、ある物体に衝撃を与えた場合、体の勢いに変化が生じます。
これまで見てきたように、運動量は主に次の式で計算されます。
\(p=m \cdot v\)
p → キログラムメートル毎秒 [kg・m/s] で測定される運動量または線形運動量。
m → キログラム [kg] で測定される質量。
v → メートル/秒 [m/s] で測定される速度。
インパルスは次の式を使用して計算されます。
\(I=Δp\)
I → 力積、ニュートン秒 [N・s] で測定されます。
∆p → 運動量または線運動量の変化。キログラム メートル/秒 [kg・m/s] で測定されます。
インパルスは次の式を使用して計算することもできます。
\(I = F \cdot \Delta t \)
I → 力積、ニュートン秒 [N・s] で測定されます。
F → ニュートン [N] で測定される合力。
Δt → 秒 [s] 単位で測定される時間変化。
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