14.4 : שימור התנע הליניארי למערכת של חלקיקים

בתחום הדינמי של ביליארד, משחק גומלין מרתק של כוחות שולט בתנועה של הכדור הלבן וכדורים נייחים. כאשר הכדור הלבן מתנגש בכדור נייח, מומנטום ליניארי מוחלף. הכדור הלבן מעניק חלק מהתנופה הליניארית שלו לכדור הנייח, וגורם לכדור הלבן להאט תוך התחלת תנועת הכדור הנייח.

הכוח האימפולסיבי שמשחק במהלך אינטראקציה זו הוא קצר ביותר, מה שהופך את הדחף שלו לזניח. כאשר בוחנים מערכת של חלקיקים בתנועה, יש חשיבות רבה לסכום הדחפים החיצוניים. אם סכום זה שווה לאפס, העיקרון של דחף ותנע ליניארי נכנס לפעולה, הממחיש באלגנטיות את שימור המומנטום הליניארי. עקרון זה מוצא יישום נרחב בתרחישים הכוללים התנגשויות חלקיקים או אינטראקציות.

בתוך ניתוח דחף-מומנטום, ניתן לסווג כוחות כאימפולסיביים או לא-אימפולסיביים. כוחות אימפולסיביים, למרות משך הזמן הקצר, גורמים לשינויי מומנטום משמעותיים. דוגמה מצוינת היא ההתנגשות העוצמתית בין כדור נע לכדור נייח בביליארד, הגורמת לשינוי מיידי במומנטום בשני הספירות.

לעומת זאת, כוחות לא אימפולסיביים פועלים על פני תקופות ממושכות, מעבר לטווח הזמן של ההתנגשות. כוחות אלו, המודגמים בחיכוך בין כדורים לשולחן, משפיעים בעדינות על המומנטום אך מחווירים בהשוואה להשפעה הטרנספורמטיבית של כוחות התנגשות.