14.4 : Сохранение линейного момента импульса для системы частиц

В динамичной сфере бильярда движением битков и неподвижных шаров управляет захватывающее взаимодействие сил. Когда биток сталкивается с неподвижным шаром, происходит обмен линейным моментом импульса. Биток передаёт часть своего линейного

момента импульса по неподвижному шару, заставляя биток замедляться, одновременно инициируя движение неподвижного шара.

Импульсивная сила, действующая во время этого взаимодействия, имеет чрезвычайно короткую продолжительность, что делает её импульс незначительным. При рассмотрении системы частиц в движении большое значение имеет сумма внешних импульсов. Если эта сумма равна нулю, в игру вступает принцип линейного импульса и момента, элегантно иллюстрирующий сохранение линейного момента импульса. Этот принцип находит широкое применение в сценариях, связанных со столкновениями или взаимодействиями частиц.

В рамках анализа импульса и момента, силы можно разделить на импульсивные и неимпульсивные. Импульсивные силы, несмотря на их кратковременность, вызывают значительные изменения импульса. Ярким примером является сильное столкновение движущегося и неподвижного шара в бильярде, вызывающее мгновенное изменение импульса обеих сфер.

И наоборот, неимпульсивные силы действуют в течение длительных периодов времени, превышающих временные рамки столкновения. Эти силы, примером которых является трение между шариками и столом, незначительно влияют на момент импульса, но по сравнению с трансформационным воздействием сил столкновения, они уступают.