动量守恒

选择实验模型

一维碰撞
二维碰撞
牛顿摆
爆炸模型

基本原理

动量守恒定律是物理学中的基本守恒定律之一,表明在没有外力作用的封闭系统中,总动量保持不变。动量是质量与速度的乘积($\vec{p} = m\vec{v}$)。

动量守恒的数学表达式

对于一个封闭系统,初始总动量等于末态总动量:

m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'

当物体发生碰撞时,无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞,动量守恒定律都成立。在弹性碰撞中,动能也守恒;而在非弹性碰撞中,部分动能会转化为其他形式的能量。

应用场景

碰撞分析

交通事故分析中,利用动量守恒原理推算碰撞前后车辆的速度和方向。

火箭推进

火箭喷射燃烧产物获得推力,根据动量守恒原理,火箭会向相反方向运动。

运动与游戏

台球、保龄球等运动中,球体之间的碰撞完美展示了动量守恒原理。

关键概念

动量

物体质量与速度的乘积,是一个矢量,具有大小和方向。

冲量

力与作用时间的乘积,等于动量的变化量。

弹性系数

表示碰撞过程中的能量保持程度,从0(完全非弹性)到1(完全弹性)。