能量守恒、動(dòng)量守恒和角動(dòng)量守恒是物理學(xué)中的三個(gè)基本守恒定律。
能量守恒是指在一個(gè)封閉系統(tǒng)內(nèi)，能量的總和保持不變。也就是說(shuō)，系統(tǒng)內(nèi)所有物體的能量（如動(dòng)能、勢(shì)能、熱能等）在過(guò)程中總和保持不變。
動(dòng)量守恒是指在一個(gè)封閉系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)物體的動(dòng)量在一段時(shí)間內(nèi)保持不變。也就是說(shuō)，如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者外力的合力為零，那么系統(tǒng)的總動(dòng)量將保持不變。
角動(dòng)量守恒是指在一個(gè)封閉系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)的角動(dòng)量在過(guò)程中保持不變。也就是說(shuō)，如果一個(gè)系統(tǒng)對(duì)某一點(diǎn)的作用力保持不變，那么該系統(tǒng)的角動(dòng)量將與作用力保持等大反向。
這三個(gè)守恒定律是物理學(xué)的基礎(chǔ)，它們?cè)诟鞣N物理現(xiàn)象和現(xiàn)象中都起著重要的作用，從簡(jiǎn)單的力學(xué)問(wèn)題到復(fù)雜的量子現(xiàn)象。
題目：一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球，在光滑的水平面上以速度 v 勻速運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，小球撞到墻上，并彈回，速度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍。求在這個(gè)過(guò)程中，小球和墻的能量、動(dòng)量和角動(dòng)量的變化。
首先，我們列出在這個(gè)過(guò)程中的一些基本物理量：
小球：質(zhì)量 m，速度 v
墻：無(wú)質(zhì)量
初始狀態(tài)：
小球的速度：v
小球的動(dòng)量：mv
小球的能量：0.5mv2
小球的角動(dòng)量：mvr（r 為小球到墻的距離）
碰撞后狀態(tài)：
小球的速度：2v
小球的動(dòng)量：2mv
小球的能量：0.52mv2 = 2mv2 - mv2 = mv2（因?yàn)閯?dòng)能增加了，所以重力勢(shì)能減少了）
小球的角動(dòng)量：2mvr（因?yàn)榻莿?dòng)量是守恒的）
接下來(lái)，我們根據(jù)能量守恒來(lái)求解能量變化：
初始能量 = 初始動(dòng)能 = 0.5mv2
碰撞后的能量 = 碰撞后的動(dòng)能 + 重力勢(shì)能（如果存在的話(huà)） = 2mv2 - mv2 = mv2
所以能量變化為：2mv2 - mv2 - 0.5mv2 = mv2
接下來(lái)，我們根據(jù)動(dòng)量守恒來(lái)求解動(dòng)量變化：
初始動(dòng)量 = mv
碰撞后的動(dòng)量 = 2mv
所以動(dòng)量變化為：2mv - mv = mv
最后，我們根據(jù)角動(dòng)量守恒來(lái)求解角動(dòng)量變化：
初始角動(dòng)量 = mvr
碰撞后的角動(dòng)量 = 2mvr（因?yàn)榻莿?dòng)量守恒）
所以角動(dòng)量沒(méi)有變化。
所以，在這個(gè)過(guò)程中，能量守恒、動(dòng)量守恒和角動(dòng)量守恒都得到了驗(yàn)證。