1.定律內(nèi)容:如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零,那么這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變,這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定律[1].
說明:
(1)動(dòng)量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既適用于宏觀物體,也適用于微觀粒子;既適用于低速運(yùn)動(dòng)物體,也適用于高速運(yùn)動(dòng)物體,它是一個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)律,也可用牛頓第三定律和動(dòng)量定理推導(dǎo)出來;
(2)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律以及角動(dòng)量守恒定律一起成為現(xiàn)代物理學(xué)中的三大基本守恒定律。最初它們是牛頓定律的推論, 但后來發(fā)現(xiàn)它們的適用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)廣于牛頓定律, 是比牛頓定律更基礎(chǔ)的物理規(guī)律, 是時(shí)空性質(zhì)的反映。其中, 動(dòng)量守恒定律由空間平移不變性推出, 能量守恒定律由時(shí)間平移不變性推出, 而角動(dòng)量守恒定律則由空間的旋轉(zhuǎn)對稱性推出;
(3)相互間有作用力的物體系稱為系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)的物體可以是兩個(gè)、三個(gè)或者更多,解決實(shí)際問題時(shí)要根據(jù)需要和求解問題的方便程度,合理地選擇系統(tǒng).
2.動(dòng)量守恒定律的適用條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零,或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力.
注意:(1)區(qū)分內(nèi)力和外力
碰撞時(shí)兩個(gè)物體之間一定有相互作用力,由于這兩個(gè)物體是屬于同一個(gè)系統(tǒng)的,它們之間的力叫做內(nèi)力;系統(tǒng)以外的物體施加的,叫做外力。
(2)在總動(dòng)量一定的情況下,每個(gè)物體的動(dòng)量可以發(fā)生很大變化
3.動(dòng)量守恒的數(shù)學(xué)表述形式:
(1)p=p′.
即系統(tǒng)相互作用開始時(shí)的總動(dòng)量等于相互作用結(jié)束時(shí)(或某一中間狀態(tài)時(shí))的總動(dòng)量;
(2)Δp=0.
即系統(tǒng)的總動(dòng)量的變化為零.若所研究的系統(tǒng)由兩個(gè)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(tǒng)由兩個(gè)物體組成,則兩個(gè)物體的動(dòng)量變化大小相等,方向相反,此處要注意動(dòng)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(dòng)量都增大,也可能都減小,但其矢量和不變.
3.動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的區(qū)別:
動(dòng)量定理Ft=mv2-mv1反映了力對時(shí)間的累積效應(yīng),是力在時(shí)間上的積累。
動(dòng)能定理Fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力對空間的累積效應(yīng),是力在空間上的積累。