I.

プロローグ

運動量とは、厳密には、角運動量に対して線運動量をさしてよび、物体の運動を特徴づける基本的な物理量である(→ 力学)。線運動量は、運動する粒子の質量と線速度(→ 速度)の積であらわされ、ベクトル、つまり大きさと方向をもつ量である。

物体の集合からなる系の全運動量は、個々の物体の運動量のベクトル和となる。孤立した系においては、全運動量は時間がたっても変化しない。これは運動量保存の法則とよばれる。

たとえば野球のボールをバットでうつとき、ボールにあたる直前のバットの運動量となげられたボールの運動量との和は、ボールをうった直後のバットの運動量とうたれたボールの運動量との和に等しい。また水にうかんだ丸太からアヒルが水にとびこむ場合、とびこむ前は、丸太もアヒルも静止しているので運動量はゼロである。とびこんだとき、アヒルは前向きの運動量を獲得するが、丸太は方向が反対で同じ大きさの運動量を獲得し、両方の運動量の和はゼロにたもたれているのである。