Liikumishulga ehk impulsi jäävuse seadus

Õun ja Maa mõjutavad teineteist ühesuuruste vastassuunaliste jõududega.

Liikumishulgal ehk impulsil on füüsika jaoks väga oluline omadus — jäävus.

Uurime kahe keha vastastikmõju. Newtoni III seaduse järgi mõjutavad need kehad teineteist võrdsete ja vastassuunaliste jõududega:

{\to F}_{1} = - {\to F}_{2}

Kehale mõjuv jõud on vastavalt seosele (2.7 ) võrdne keha impulsi muutumise kiirusega. Nii saame Newtoni III seadusele kuju:

(2.8)

\frac{Δ {\to p}_{1}}{Δ t} = - \frac{Δ {\to p}_{2}}{Δ t}

Et kehad mõjutavad teineteist sama kaua, võime ajavahemikud Δt taandada ning avaldis lihtsustub:

Δ {\to p}_{1} = - Δ {\to p}_{2}

ehk

(2.9)

Δ {\to p}_{1} + Δ {\to p}_{2} = 0

Avaldis

Δ {\to p}_{1} + Δ {\to p}_{2}

kujutab endast mõlema keha impulsside muutude summat. Sisuliselt on tegemist kehade koguimpulsi

{\to p}_{1} + {\to p}_{2}

muuduga, mida võib tähistada kui

Δ ({\to p}_{1} + {\to p}_{2})

Seda tähistust kasutades saame seosele (2.9 ) kuju, mis väljendabki impulsi jäävuse seadust:

(2.10)

Δ ({\to p}_{1} + {\to p}_{2}) = 0

ehk

Δ (m_{1} {\to v}_{1} + m_{2} {\to v}_{2}) = 0

Näeme, et kui kaks keha teineteist mõjutavad, siis selle käigus nende koguimpulss ei muutu (muut = 0). Saab näidata, et impulsi jäävus kehtib ka kui tahes paljudest kehadest koosneva süsteemi jaoks. Ainsaks tingimuseks on see, et süsteemi mittekuuluvate kehade mõjud puuduvad.

Nii võimegi sõnastada impulsi jäävuse seaduse: väliste mõjude puudumisel on süsteemi koguimpulss sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv.

Seaduse rakendamisel ei tohi unustada, et impulss on vektoriaalne ehk suunaga suurus.

Impulsi jäävuses võib igaüks ise veenduda, kui astub kinniköitmata paadist kaldale. Enne väljaastumist on paat koos inimesega paigal ja nende koguimpulss null. Astumisel hakkab inimene kalda poole liikuma ja omab teatud impulssi. Et koguimpulss ei muutu ja jääb nulliks, saab paat vastassuunalise impulsi ning eemaldub kaldast.

Kogu teaduse ajaloo vältel pole avastatud ühtegi nähtust, mis oleks impulsi jäävusega vastuolus. See seadus on universaalne ning kehtib ka väljaspool mehaanika uurimisvaldkondi.