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

$p=\frac{m_{0}v}{\sqrt{1-<!--\; -\; -->\frac{v^2}{c^2}}}.$

Kvantová mechanika

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

$\stackrel{^<!--\; ^\; -->}{p}=-<!--\; -\; -->i\mathrm{\hslash <!--\; \hslash \; -->}\mathrm{\nabla <!--\; \nabla \; -->},$

kde

$i$ je imaginární jednotka,

$\mathrm{\hslash <!--\; \hslash \; -->}$ je redukovaná Planckova konstanta,

$\mathrm{\nabla <!--\; \nabla \; -->}$ je operátor nabla.

Vlastnosti

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

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

• Obrázky, zvuky či videa k tématu hybnost na Wikimedia Commons

Autoritní data	NKC: ph120957 PSH: 2958 GND: 4130721-5 LCCN: sh85086658 NLI: 987007541140805171