14.1 : Tek Parçacık İçin Doğrusal İtki ve Momentum Prensibi

Doğrusal momentum, fizikte bir nesnenin hareketini tanımlayan temel bir kavramdır. Büyüklüğü kütlesinin ve hızının çarpımına eşit olan ve nesnenin hızı boyunca yönü olan vektör bir niceliktir. Öte yandan momentum dürtüsü olarak da bilinen doğrusal dürtü, fizikte bir nesnenin doğrusal momentumundaki değişimle ilgili bir kavramdır. İtme, kuvvetin ve kuvvetin uygulandığı zamanın çarpımı olarak tanımlanan vektör bir niceliktir.

Eylemsiz bir çerçevede 'm' kütleli bir parçacığın hareket denklemi incelenirken, ivme ve hız ölçülür. Bu denklemin zamanla integrali alınır ve terimler yeniden düzenlenirse, doğrusal itme ve momentum ilkesini içeren bir formül elde edilir. Bu prensip, parçacığın ilk momentumunun ve belirli bir zaman dilimi içerisinde uygulanan tüm darbelerin toplamının son momentuma eşit olduğunu ileri sürer. İtme ve momentum diyagramları aracılığıyla görselleştirme kolaylaştırılmıştır. Momentum diyagramları ilk ve son momentumun yönünü ve büyüklüğünü gösterirken, dürtü diyagramı parçacığın yolu boyunca çeşitli noktalardaki dürtüleri tasvir eder.

Daha fazla açıklamak için, bu prensip, vektörleri bileşenlere ayırarak üç skaler denkleme çevrilebilir. Bu analitik yaklaşım, parçacık dinamiğinin özünü yakalar ve hareket ve kuvvet etkileşimlerini içeren gerçek dünya senaryolarını anlamak için bir temel oluşturur.