Al disparar un rifle, este retrocede. La bala avanza, el rifle retrocede y el momento lineal total se mantiene constante. Esto se conoce como conservación del momento lineal. En un sistema cerrado, sin fuerzas externas, el momento lineal total de todos los objetos permanece constante. El momento lineal es igual a la masa por la velocidad, y es un vector, por lo que la dirección importa. Una colisión entre dos bolas de billar conserva el momento lineal. Un cohete que expulsa gases de escape conserva el momento lineal. Los gases de escape van en una dirección y el cohete en la otra.

La conservación del momento lineal se deriva de la tercera ley de Newton. Cuando dos objetos interactúan, ejercen fuerzas iguales y opuestas entre sí durante el mismo intervalo de tiempo. Esto significa que reciben impulsos iguales y opuestos, lo que implica que sus cambios de momento lineal son iguales y opuestos. El momento lineal total permanece constante. Esta ley se cumple en la mecánica clásica y en la relatividad, donde el momento lineal se redefine para incluir un factor relativista. También se cumple en la mecánica cuántica, donde el momento lineal es un operador y su conservación está ligada a la simetría del espacio. El teorema de Noether relaciona las leyes de conservación con las simetrías, y la conservación del momento lineal surge del hecho de que el espacio es uniforme en todas partes.

Datos sobre la conservación del momento lineal

• Definición. El momento total en un sistema cerrado es constante.
• Vector. La dirección importa.
• Tercera ley de Newton. Las fuerzas iguales y opuestas conservan el momento lineal.
• Teorema de Noether. La conservación se deduce de la simetría del espacio.

El momento lineal no es lo mismo que la energía. Ambas se conservan, pero son magnitudes diferentes con unidades distintas.