說明:
(1)動量守恆定律是自然界中最重要最普遍的守恆定律之一,它既適用於巨觀物體,也適用於微觀粒子;既適用於低速運動物體,也適用於高速運動物體,它是一個實驗規律,也可用牛頓第三定律和動量定理推導出來;
(2)動量守恆定律和能量守恆定律以及角動量守恆定律一起成為現代物理學中的三大基本守恆定律。最初它們是牛頓定律的推論, 但後來發現它們的適用範圍遠遠廣於牛頓定律, 是比牛頓定律更基礎的物理規律, 是時空性質的反映。其中, 動量守恆定律由空間平移不變性推出, 能量守恆定律由時間平移不變性推出, 而角動量守恆定律則由空間的旋轉對稱性推出;
(3)相互間有作用力的物體系稱為系統,系統內的物體可以是兩個、三個或者更多,解決實際問題時要根據需要和求解問題的方便程度,合理地選擇系統.
2.動量守恆定律的適用條件:系統不受外力或系統所受外力的合力為零,或內力遠大於外力.
注意:(1)區分內力和外力
碰撞時兩個物體之間一定有相互作用力,由於這兩個物體是屬於同一個系統的,它們之間的力叫做內力;系統以外的物體施加的,叫做外力。
(2)在總動量一定的情況下,每個物體的動量可以發生很大變化
3.動量守恆的數學表述形式:
(1)p=p′.
即系統相互作用開始時的總動量等於相互作用結束時(或某一中間狀態時)的總動量;
(2)Δp=0.
即系統的總動量的變化為零.若所研究的系統由兩個物體組成,則可表述為:
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(等式兩邊均為矢量和);
(3)Δp1=-Δp2.
即若系統由兩個物體組成,則兩個物體的動量變化大小相等,方向相反,此處要注意動量變化的矢量性.在兩物體相互作用的過程中,也可能兩物體的動量都增大,也可能都減小,但其矢量和不變.
3.動量定理與動能定理的區別:
動量定理Ft=mv2-mv1反映了力對時間的累積效應,是力在時間上的積分。
動能定理Fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力對空間的累積效應,是力在空間上的積分。
動量守恆定律的本質
系統內力只改變系統內各物體的運動狀態,不能改變整個系統的運動狀態,只有外力才能改變整個系統的運動狀態,所以,系統不受或所受外力為0時,系統總動量保持不變.