Hybnost

Hybnost je fyzikální veličina, která je mírou posuvného pohybu tělesa a je součinem jeho hmotnosti a rychlosti. Hybnost ve své podstatě popisuje pohybový stav tělesa. Hybnost je vektorová veličina, stejně jako rychlost, a má stejný směr. Hybnost tělesa je rovná impulzu síly, který je potřeba na jeho uvedení z klidu do pohybu odpovídající rychlostí; na zastavení je potřeba impulz opačný.

Hybnost je zachovávající se veličina. To znamená, že celková hybnost izolované soustavy se nemůže změnit, což je obsahem zákona zachování hybnosti.

Značení

• Symbol veličiny: $𝐩$
• Odvozená jednotka SI: kilogram krát metr za sekundu, značka jednotky: kg·m·s⁻¹

Definice

Klasická mechanika

Vektor hybnosti je v klasické mechanice určen vztahem

$𝐩=m𝐯,$

kde

$m$ je hmotnost tělesa,

$𝐯$ je rychlost tělesa.

Relativistická mechanika

Relativistická hybnost je definována stejným vztahem

$𝐩=m𝐯,$

avšak $m$ je relativistická hmotnost, která závisí na velikosti rychlosti $v$ vztahem

$m=\frac{m_0}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}},$

kde

$m_0$ je klidová hmotnost tělesa,

$c$ je rychlost světla.

Dosazením získáme vztah

$𝐩=\frac{m_0𝐯}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}.$

Kvantová mechanika

V kvantové mechanice je hybnost určena operátorem hybnosti, který má v souřadnicové reprezentaci tvar

$\widehat{𝐩}=-i\hslash \mathrm{\nabla },$

kde

$i$ je imaginární jednotka,

$\hslash$ je redukovaná Planckova konstanta,

$\mathrm{\nabla }$ je operátor nabla.

Vlastnosti

• V izolovaných mechanických dějích platí zákon zachování hybnosti.
• Změna hybnosti způsobená silou $𝐅$ za čas $\mathrm{\Delta }t$ je rovna impulzu síly. Časová změna hybnosti je tedy rovna působící síle, tzn. $𝐅=\frac{\mathrm{d}𝐩}{\mathrm{d}t}$.

Zákon zachování celkové hybnosti izolované soustavy těles: Celková hybnost izolované soustavy těles je rovna vektorovému součtu hybností jednotlivých těles tvořících izolovanou soustavu v daném okamžiku a s časem se nemění. Zákon o změně hybnosti tělesa:Impulz síly je časový účinek síly působící na těleso a rovná se změně hybnosti tělesa za dobu působení síly.

Související články

• Abrahamův-Minkowského spor
• Čtyřhybnost
• Impulz síly
• Moment hybnosti
• Pohybová rovnice
• Zákon zachování hybnosti

Externí odkazy

• Šablona:Commonscat