Hybnost
Lineární hybnost, translační hybnost nebo jednoduše hybnost je součinem hmotnosti tělesa a jeho rychlosti:
p = m v {\displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} } 
kde p je hybnost, m je hmotnost a v je rychlost.
Hybnost si lze představit jako "sílu", kterou těleso při pohybu působí na jiné těleso. Například,
- bowlingová koule (velká hmotnost), která se pohybuje velmi pomalu (malá rychlost), může mít stejnou hybnost jako baseballový míček (malá hmotnost), který je hozen rychle (velká rychlost).
- Dalším příkladem je střela, u níž je hybnost velmi vysoká díky mimořádné rychlosti.
- Dalším příkladem, kdy velmi nízké rychlosti způsobují větší hybnost, je posouvání indického subkontinentu směrem ke zbytku Asie, což způsobuje vážné škody, například zemětřesení v oblasti Himálaje. V tomto příkladu se subkontinent pohybuje tak pomalu, jako několik centimetrů za rok, ale hmotnost indického subkontinentu je velmi vysoká.
Hybnost je vektorová veličina, která má směr i velikost. Její jednotkou je kg m/s (kilogram metr za sekundu) nebo N s (newton sekunda).
Hybnost je zachovaná veličina, což znamená, že celková počáteční hybnost soustavy se musí rovnat celkové konečné hybnosti soustavy. Celková hybnost se nemění.
Vzorec
V newtonovské fyzice je obvyklým symbolem pro hybnost písmeno p, takže tento zápis lze provést takto
p = m v {\displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} }
kde p je hybnost, m je hmotnost a v je rychlost
Pokud použijeme 2. Newtonův zákon, můžeme odvodit.
F = m v 2 - m v 1 t 2 - t 1 {\displaystyle \mathbf {F} ={mv_{2}-mv_{1} \over \ {t_{2}-t_{1}}}} 
To znamená, že čistá síla působící na objekt je rovna rychlosti změny hybnosti objektu.
Aby bylo možné tuto rovnici použít ve speciálnírelativity, musí se m měnit s rychlostí. To se někdy nazývá "relativistická hmotnost" objektu. (Vědci, kteří pracují se speciální teorií relativity, používají místo toho jiné rovnice.)
Impuls
Impuls je změna hybnosti způsobená novou silou: tato síla zvýší nebo sníží hybnost v závislosti na směru síly; směrem k tělesu, které se předtím pohybovalo, nebo od něj. Pokud nová síla (N) působí ve směru hybnosti tělesa (x), hybnost tělesa x se zvětší; pokud tedy N působí ve směru opačném k tělesu x, těleso x se zpomalí a jeho hybnost se zmenší.
Zákon zachování hybnosti
Pro pochopení zachování hybnosti je důležitý směr hybnosti. V soustavě se hybnost sčítá pomocí vektorového sčítání. Podle pravidel vektorového sčítání dává sčítání určitého množství hybnosti se stejným množstvím hybnosti jdoucím opačným směrem celkovou hybnost rovnou nule.
Například při výstřelu ze zbraně se malá hmota (střela) pohybuje velkou rychlostí jedním směrem. Větší hmota (zbraň) se pohybuje opačným směrem mnohem menší rychlostí. Hybnost střely a hybnost zbraně jsou přesně stejné velikosti, ale opačného směru. Pokud použijeme vektorový součet a přičteme hybnost střely k hybnosti zbraně (stejné velikosti, ale opačného směru), dostaneme celkovou hybnost soustavy rovnou nule. Hybnost soustavy kulka-pistole se zachovává.
Při srážce se také projeví zachování hybnosti: jestliže osobní automobil (1000 kg) jede doprava rychlostí 8 m/s a nákladní automobil (6000 kg) jede doleva rychlostí 2 m/s, budou se osobní automobil i nákladní automobil po srážce pohybovat doleva. Toto cvičení ukazuje proč:
Hybnost = hmotnost x rychlostHybnost
auta: 1000 kg x 8 m/s = 8000 kgm/s (jede doprava)
Hybnost nákladního auta: 6000 kg x 2 m/s = 12000 kgm/s (jede doleva)
To znamená, že jejich celková hybnost je 4000 kgm/s. (Jede vlevo)
Související stránky
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to lineární hybnost?
A: Lineární hybnost, známá také jako translační hybnost, je součinem hmotnosti tělesa a jeho rychlosti. Lze si ji představit jako "sílu" při pohybu tělesa, tedy jak velkou silou může působit na jiné těleso.
Otázka: Jak se měří lineární hybnost?
Odpověď: Lineární hybnost se měří v kg m/s (kilogram metr za sekundu) nebo N s (newton sekunda).
Otázka: Jaké jsou příklady objektů s velkou lineární hybností?
Odpověď: Mezi příklady objektů s velkou lineární hybností patří kulka díky své mimořádné rychlosti, bowlingová koule pohybující se pomalu, ale s velkou hmotností, a baseballový míček hozený rychle, ale s malou hmotností. Dalším příkladem, kdy velmi malé rychlosti způsobují větší hybnost, je tlačení indického subkontinentu směrem ke zbytku Asie, což způsobuje vážné škody, například zemětřesení v oblasti Himálaje.
Otázka: Zachovává se lineární hybnost?
Odpověď: Ano, lineární hybnost se zachovává, což znamená, že celková počáteční hybnost se musí rovnat celkové konečné hybnosti a zůstává nezměněna.
Otázka: Je lineární hybnost vektorová veličina?
Odpověď: Ano, lineární hybnost je vektorová veličina, která má směr i velikost.
Otázka: Co se stane, když se dvě tělesa srazí?
Odpověď: Když se dvě tělesa srazí, přenesou se mezi nimi příslušné momenty hybnosti, což vede ke změnám jejich rychlostí v závislosti na jejich hmotnostech.
