Momentum ist ein Bewegungsmaß, das bestimmt, wie viel Kraft ein Objekt einer bestimmten Masse ausübt, wenn es sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit fortbewegt. Die Gleichung für den geradlinigen Impuls ist einfach: p = mv, wobei p Impuls und m und v Masse und Geschwindigkeit sind. Drehimpuls ist eine etwas andere Größe; es beinhaltet die Berechnung der Bewegung eines Objekts oder Partikels um einen festen Punkt, ein System, das auch als Umlaufbahn bekannt ist. Die Berechnung des Drehimpulses unterscheidet sich geringfügig für Teilchen und Objekte, ähnelt jedoch der Berechnung des linearen Impulses.
Die Formel für den Drehimpuls von Teilchen lautet L = rp. L ist der Impuls, r ist der Radius vom Zentrum der Bahn zum Teilchen und p ist der lineare Impuls des Teilchens: Masse mal Geschwindigkeit. Der Drehimpuls für Objekte ist etwas anders; die Formel lautet L = Iω, wobei L der Impuls, I das Trägheitsmoment und ω die Winkelgeschwindigkeit ist. Ein wichtiges Konzept, das Trägheitsmoment beeinflusst das Drehmoment oder die Rotationskraft um eine feste Achse. Das Trägheitsmoment ist das Produkt aus Masse und dem Quadrat des Rotationsradius oder I = mr2.
Der Impuls eines Objekts um seine Achse bewirkt, dass die Achse – unabhängig von dem an ihr befestigten Gewicht – stationär bleibt, wenn sich die Masse schnell bewegt, ähnlich der Bewegung eines Kreisels. Mit anderen Worten bewirkt die Drehbewegung eines sich schnell drehenden Körpers eine Stabilisierung der Achse. Zum Beispiel fällt es einem Radfahrer leichter, aufrecht zu bleiben, wenn die Räder des Fahrrads schnell durchdrehen. In ähnlicher Weise geben Fußballspieler dem Ball eine spiralförmige Bewegung, damit er gerader auf ihren Teamkollegen zufliegt, und nach dem gleichen Prinzip umfasst ein Gewehrlauf das Drallen entlang des Inneren des Laufes, um der Kugel eine spiralförmige Drehung zu verleihen, während sie sich bewegt.
Die Berechnung des Drehimpulses ist nützlich, um die Bahnen von Himmelskörpern zu bestimmen. Johannes Kepler, ein niederländischer Astronom aus dem 17. Jahrhundert, entwickelte seinen zweiten Hauptsatz der Planetenbewegung über das Konzept der Erhaltung des Drehimpulses. Dieses Gesetz besagt, dass sich sein Impuls nie ändern wird, solange kein externes Drehmoment auf ein Objekt in der Umlaufbahn wirkt. Je näher es dem Rotationszentrum kommt, desto höher wird seine Rotationsgeschwindigkeit, und sie nimmt ab, je weiter es von der Rotationsachse entfernt wird.