Legea conservării impulsului

Haideți să vorbim în acest topic despre această lege de conservare.
Nu știu exact cum ar trebui să deschid  subiectul pentru că ideile mai îmi vin pe parcurs.
Să începem totuși prezentând o situație.

Să presupunem că un corp de masă M se deplasează inerțial cu viteză v pe o anumită direcție.
La un moment dat, din acest corp se desprinde un fragment de masă m ce se depărtează de corpul inițial în lateral.
Este modificată viteza inerțială a corpului inițial ?

Hai să vedem: dacă notăm cu  impulsul iniţial acesta trebuie să fie egal cu .
Folosind notaţiile tale şi introducând suplimentar masa corpului rămas după desprinderea lui , impulsul este  

Înseamnă că 

După cum vezi, respectând legea conservării impulsului, viteza iniţială a corpului principal nu mai este aceeaşi, din cauză că nici masa lui nu mai este aceeaşi.

Prin formule așa ar rezulta, dar ar însemna în egală măsură și că impulsul ulterior al corpului care a rămas va fi mai mic.
Ceea ce mă nedumerea era dacă impulsul va fi mai mic doar pentru că va scădea masa, iar viteza va rămâne constantă totuși.

Am putea spune că un foton nu are impuls ?
Întreb asta pentru că nu are masă de repaus.

Are impuls, dat de formula , dupa cum o sa vezi in teoria relativitatii.

Dar putem aplica raționamentul lui Rami și dacă dintr-un corp se desprinde un foton ?

Legea conservării impulsului spune că impulsul total se conservă. Asta înseamnă că la fragmentarea unui corp, fiecare dintre impulsurile părţilor rezultate trebuie să fie mai mic decât impulsul total, pentru ca suma lor să fie egală cu impulsul iniţial al corpului.
Impulsul poate fi deveni mai mic şi prin micşorarea vitezei, masa păstrându-se constantă. De exemplu, la ciocnirea elastică a corpului iniţial de un alt corp, căruia îi cedează o parte din viteză.
Deci ce se conservă este impulsul total, dat de produsul dintre masă şi viteză, sau altfel spus, cantitatea de mişcare.

81MCN a scris:Dar putem aplica raționamentul lui Rami și dacă dintr-un corp se desprinde un foton ?

Desigur, dar ţinând cont că impulsul acestuia este cel precizat de Kenose, mai sus.

Fotonii nu se "desprind" din corpuri. Ei sunt creati de interactia dintre sarcinile electrice si vidul electromagnetic. Aparitia lor respecta legea conservarii impulsului, doar ca expresia pentru impulsul fotonului este diferita de cea a expresiei pentru o particula masiva.

De exemplu, daca ai un atom excitat cu impulsul , si acesta se dezexcita spontan cu emisia unui foton, conservarea impulsului spune ca , unde este impulsul final al atomului, iar este impulsul fotonului.  Hbar este constanta lui Planck impartita la 2*pi, iar vectorul de unda are modulul legat de lungimea de unda a fotonului prin formula . Lungimea de unda este mai departe legata de frecventa prin formula , cu c viteza luminii in vid, iar frecventa este legata de energie prin formula celebra .

Scrierea asta a impulsului fotonului este echivalenta cu cea pe care am dat-o mai sus, din teoria relativitatii, dupa cum se poate verifica inserand formula lui Planck, ce leaga energia fotonului de frecventa, in formula lui Einstein ce leaga impulsul fotonului de energie.

Kenose a scris:Are impuls, dat de formula... , dupa cum o sa vezi in teoria relativitatii.

Atunci să așteptăm până atunci.

Doar o precizare: pe lângă conservarea impulsului ( momentum - în engleză) există şi conservarea momentului cinetic (angular momentum - în engleză):
 
unde este vectorul de poziţie al punctului material sau al corpului.

Merci Rami, cred că am înțeles ce vrei să spui.
Voi lua în considerare și asta.