โมเมนตัมและการดล

โมเมนตัม

        ถ้าวัตถุเคลื่อนที่อยู่ในกรอบอ้างอิงใด ๆ ก็ตาม วัตถุนั้นจะมีโมเมนตัมอยู่ในกรอบอ้างอิงนั้น ๆ ค่าของโมเมนตัมของวัตถุจะขึ้นอยู่กับสองตัวแปร คือมวลกับความเร็วดังที่ได้กล่าวมาแล้ว ความสัมพันธ์ของตัวแปรทั้งสองเขียนได้เป็น:

โมเมนตัม = มวล × ความเร็ว

ในวิชาฟิสิกส์ สัญลักษณ์ของโมเมนตัมคือตัวอักษร p ดังนั้นอาจเขียนสมการข้างบนใหม่ได้เป็น:

        โดยที่ m แทนมวล และ v แทนความเร็ว หน่วยเอสไอของโมเมนตัม คือ กิโลกรัม เมตรต่อวินาที (kg m/s) ความเร็วของวัตถุจะให้ทั้งขนาด (อัตราเร็ว) และทิศทาง โมเมนตัมของวัตถุขึ้นอยู่กับความเร็ว จึงทำให้เป็นปริมาณเวกเตอร์
       การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของวัตถุ เราเรียกว่า การดล ซึ่งหาได้จาก มวล × การเปลี่ยนแปลงความเร็ว หรือ แรงที่กระทำต่อวัตถุ × เวลาที่แรงนั้นกระทำ

การดล

         เมื่อมีแรงลัพธ์กระทำต่อวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ จะทำให้วัตถุนั้นมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วไปจากเดิม ในกรณีที่แรงลัพธ์นั้นกระทำในทิศตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ จะทำให้วัตถุเคลื่อนที่ช้าลง ๆ จนหยุด ถ้าแรงลัพธ์มีขนาดมาก ๆ ช่วงเวลาที่กระทำต่อวัตถุจนวัตถุนั้นหยุดก็จะสั้น แต่ถ้าแรงลัพธ์มีค่าน้อย ๆ จะต้องใช้เวลาในการกระทำนาน วัตถุก็จะหยุดได้เช่นกัน ให้พิจารณาแรงที่กระทำกับเวลาจากรูปข้างล่าง

          จากรูปการทำให้รถหยุดสามรถทำได้โดย เบรกรถอย่างแรง รถจะหยุดได้ในช่วงเวลาที่สั้น หรือค่อย ๆ เบรกแต่รถจะหยุดในช่วงเวลาที่มากขึ้น ระยะทางก็จะมากขึ้นด้วย แต่สุดท้ายรถก็หยุดได้เช่นเดียวกัน

         ผลคูณของแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุและช่วงเวลาที่แรงกระทำ เราเรียกว่า การดล ซึ่งมีค่าเท่ากับโมเมนตัมของวัตถุที่เปลี่ยนไป สามารถหาได้จากกฏข้อที่ 2 ของนิวตัน F = ma และแทนได้ด้วยความสัมพันธ์ดังนี้

การดล มีหน่วยเป็น Newton•Seconds [Ns].