Zákon zachování hybnosti

Izolovaná soustava hmotných bodů (těles) je soustava, na kterou nepůsobí žádné vnější síly resp. v níž výslednice všech vnějších sil působících na soustavu je nulová.

Na základě druhého pohybového zákona tedy platí - časová změna hybnosti je nulová, jinými slovy hybnost soustavy se zachovává. A to je obsahem zákona zachování hybnosti:

Celková hybnost všech těles v izolované soustavě se zachovává, tj. zachovává se směr i velikost celkové hybnosti. Jinými slovy: Součet hybností všech těles izolované soustavy je stálý: .

Jednoduchý experiment lze provést s pouťovým balónkem. Nafoukněte ho a pak jej pusťte. Balónek se začne pohybovat. Příčinou pohybu balónku je proud vzduchu unikající z balónku. Před vypuštěním byla hybnost balónku a vzduchu uvnitř nulová (vzhledem k vám). Po vypuštění balónku z ruky, musí být celková hybnost balónku a vzduchu také nulová. To znamená, že co do velikosti, bude hybnost balónku stejná jako hybnost vzduchu z něj unikajícího. Obě hybnosti budou mít opačný směr.

Důležitou podmínkou platnosti zákona zachování hybnosti je izolovaná soustava. Pokud soustava, v níž budeme vyšetřovat pohyb, izolovaná nebude, zákon zachování hybnosti neplatí.

O tom se lze přesvědčit tak, že nafouknutý balónek jen částečně uvolníme z pevného sevřený mezi prsty. Vzduch z balónku bude unikat, ale balónek (stále držený prsty) se pohybovat nebude.

Zákon zachování hybnosti má praktické využití například v reaktivních motorech. Tryskami motoru unikají velkou rychlostí plyny vznikající spalováním paliva. Na základě zákona zachování hybnosti je raketa uvedena do pohybu opačným směrem. Se zákonech zachování hybnosti musí také počítat střelec, který si při výstřelu z pušky opírá zbraň o rameno.

V izolované soustavě rovněž platí zákon zachování hmotnosti:

Celková hmotnost izolované soustavy těles je konstantní.