いまn個の質点からなる質点系を考えよう. i番目の質量を, 位置ベクトルを とすると、運動方程式は
ここで外力は, 内力をとした. 両辺をiについて加えると、
となるが、作用・反作用の法則により
であるから、
となる.質量中心(重心)を
とし、全質量Mを次のように定義する.
また、全外力をFとすると、
従って、運動方程式は
となり、質量中心は外力Fを受けて運動する質量Mの物体の位置ベクトルに対応する.
また、全運動量Pを次のように定義すると、
運動方程式は
ハハとなる.すなわち、「全運動量の時間的変化率は全外力の和に等しい」.
特に、F==0の時は、
で,P はコンスタントである.すなわち、「質点系に作用する外力の和がゼロのときは、全運動量は保存する」.これを運動量の保存則という.