Закон збереження імпульсу. Якщо система матеріальних тіл замкнена (ізольована), то векторна сума усіх зовнішніх сил, прикладених до усіх матеріальних точок системи

Якщо система матеріальних тіл замкнена (ізольована), то векторна сума усіх зовнішніх сил, прикладених до усіх матеріальних точок системи, рівна нулю: . Тоді із співвідношення (1.59) випливає:

, або (1.60)

Співвідношення (1.60) виражає закон збереження імпульсу: у замкненій системі імпульс окремої матеріальної точки може змінюватися, але сумарний імпульс системи матеріальних точок залишається постійним.

Зазначимо, що імпульс залишається постійним і для не замкненої системи при умові, що зовнішні сили в сумі дають нуль. У випадку, коли сума зовнішніх сил не рівна нулю, але проекція цієї суми на деякий напрям є нуль, то зберігається складова імпульсу у цьому напрямку. Дійсно, спроектувавши усі величини рівняння (1.59) на деякий напрям х, отримаємо:

(1.61)

Тоді при отримаємо:

.

Отже, ми дійшли висновку, що в природі існують такі величини, що задають стан системи матеріальних точок, які у випадку ізольованості системи від зовнішніх сил будуть залишатися постійними в процесі руху системи. Такі незмінні з плином часу величини називаються інтегралами руху. Таким чином, імпульс є першим інтегралом руху.

Як показала німецький математик Емма Нетер, кожний закон збереження пов’язаний із певною симетрією в оточуючому світі. Так, зокрема, згідно теореми Нетер, закон збереження імпульсу випливає із однорідності простору – тобто із незалежності усіх законів, що описують систему матеріальних точок, від паралельного переносу системи відліку.