text: импульс — векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения тела. в классической механике импульс тела равен произведению массы m этого тела на его скорость v , направление импульса совпадает с направлением вектора скорости:импульс — это аддитивный интеграл движения механической системы, связанный согласно теореме нётер с фундаментальной симметрией — однородностью пространства.средневековые натурфилософы, в соответствии с учением аристотеля, полагали, что для поддержания движения непременно требуется некоторая сила, без силы движение прекращается. часть учёных выдвинула возражение против этого утверждения: почему брошенный камень продолжает двигаться, хотя связь с силой руки утрачена?.для ответа на подобные вопросы жан буридан изменил ранее известное в философии понятие «импетус». по буридану, летящий камень обладает «импетусом», который сохранялся бы в отсутствие сопротивления воздуха. при этом «импетус» прямо пропорционален скорости. в другом месте он пишет о том, что тела с большим весом способны вместить больше импетуса.в первой половине xvii века рене декартом было введено понятие «количества движения». он высказал предположение о том, что сохраняется не только количество движения одного тела, изолированного от внешних воздействий, но и любой системы тел, взаимодействующих лишь друг с другом. физическое понятие массы в то время ещё не было формализовано — и он определил количество движения как произведение «величины тела на скорость его движения». под скоростью декарт подразумевал абсолютную величину скорости, не учитывая её направление. поэтому теория декарта согласовывалась с опытом лишь в некоторых случаях.валлис в 1668 году первым предложил считать количество движения не скалярной, а направленной величиной, учитывая направления с помощью знаков «плюс» и минус». в 1670 году он окончательно сформулировал закон сохранения количества движения. экспериментальным доказательством закона послужило то, что новый закон позволял рассчитывать неупругие удары, а также удары в любых системах отсчёта.закон сохранения количества движения был теоретически доказан исааком ньютоном через третий и второй закон ньютона. согласно ньютону, «количество движения есть мера такового, устанавливаемая пропорционально скорости и массе».в классической механике полным импульсом системы материальных точек называется векторная величина, равная сумме произведений масс материальных точек на их скорости:соответственно величина \vec p_i m_i \vecv_i называется импульсом одной материальной точки. это векторная величина, направленная в ту же сторону, что и скорость частицы. единицей измерения импульса в еждународной системе единиц является килограмм-метр в секунду.если мы имеем дело с телом конечного размера, не состоящим из дискретных материальных точек, для определения его импульса необходимо разбить тело на малые части, которые можно считать материальными точками, и просуммировать по ним, в результате получим:сохранение импульса в этом случае следует из второго и третьего закона ньютона: написав второй закон ньютона для каждой из составляющих систему материальных точек и просуммировав по всем материальным точкам, составляющим систему, в силу третьего закона ньютона получим равенство.в релятивистской механике трёхмерным импульсом системы невзаимодействующих материальных точек называется величина.для замкнутой системы не взаимодействующих материальных точек эта величина сохраняется. однако трёхмерный импульс не есть релятивистски инвариантная величина, так как он зависит от системы отсчёта.более осмысленной величиной будет четырёхмерный импульс, который для одной материальной точки определяется как.в принципе, для системы невзаимодействующих материальных точек их 4-импульсы суммируются. однако для взаимодействующих частиц в релятивистской механике следует учитывать импульсы не только составляющих систему частиц, но и импульс поля взаимодействия между ними. поэтому гораздо более осмысленной величиной в релятивистской механике является тензор энергии-импульса, который в полной мере удовлетворяет законам сохранения.аддитивность. это свойство означает, что импульс механической системы, состоящей из материальных точек, равен сумме импульсов всех материальных точек, входящих в систему.сохранение. импульс не изменяется при взаимодействиях, изменяющих лишь механические характеристики системы. это свойство инвариантно по отношению к преобразованиям галилея. свойства сохранения кинетической энергии, сохранения импульса и второго закона ньютона достаточно, чтобы вывести математическую формулу импульса.в теоретической механике обобщённым импульсом называется частная производная лагранжиана системы по обобщённой скорости.в случае, если лагранжиан системы не зависит от некоторой обобщённой координаты, то в силу уравнений лагранжа dp_idt 0.для свободной частицы в релятивистской механике функция лагранжа имеет вид: \ cal l -mc^2 \sqrt1-v^2c^2 , отсюда:независимость лагранжиана замкнутой системы от её положения в пространстве следует из свойства однородности пространства: для хорошо изолированной системы её поведение не зависит от того, в какое место пространства мы её поместим. по теореме нётер из этой однородности следует сохранение некоторой физической величины. эту величину и называют импульсом.электромагнитное поле, как и любой другой материальный объект, обладает импульсом, который легко можно найти, проинтегрировав вектор пойнтинга по объёму:существованием импульса у электромагнитного поля объясняется, например, такое явление, как давление электромагнитного излучения.в квантовой механике оператором импульса частицы называют оператор — генератор группы трансляций. это эрмитов оператор, собственные значения которого отождествляются с импульсом системы частиц. в координатном представлении для системы нерелятивистских частиц он имеет вид.где \nabla_j — оператор набла, соответствующий дифференцированию по координатам j -ой частицы. гамильтониан системы выражается через оператор импульса:для частиц не очень высокой энергии, движущихся со скоростью v\ll c , модуль импульса равен p mv , и.в гидродинамике вместо массы материальной точки рассматривают массу единицы объёма, то есть плотность жидкости или газа \ \rho. а вместо импульса фигурирует вектор плотности импульса, совпадающий по смыслу с вектором плотности потока массы.поскольку в турбулентном потоке характеристики состояния вещества подвержены хаотическим пульсациям, физический интерес представляют осреднённые величины. влияние гидродинамических флуктуаций на динамику потока учитывается методами статистической гидромеханики, в которой уравнения движения, описывающие поведение средних характеристик потока, в соответствии с методом о. рейнольдса, получаются путём осреднения уравнений навье-стокса. если, в согласии с методом рейнольдса, представить \ \rho \overline \rho + \rho' , \ \vec v \overline \vec v + \vec v' , где черта сверху — знак осреднения, а штрих — отклонения от среднего, то вектор осреднённой плотности импульса приобретёт вид:в квантовой теории поля часто употребляется импульсное представление на основе использования преобразования фурье. его преимуществами являются: удобство описания физических систем при помощи энергий и импульсов, а не при помощи пространственно-временных координат; более компактная и наглядная структура динамических переменных.