不受外力作用或隻受合力為零的外力系作用的質點系,它的總動量保持不變。動量守恆是自然界中的一個普遍定律,它反映質點系中各質點在相互內力作用下,彼此運動的關係。此定律無論對保守系統或是非保守系統都是適用的,因此是研究各種碰撞問題的理論基礎。
動量守恆現象 要瞭解自然界和工程技術中的動量守恆現象,首先必須弄清所研究的質點系是由哪些物體組成的。如人在靜止小船上向前走時小船向後退,,打夯機的轉塊繞機心旋轉時機身上下振動以及火箭的噴氣推進等現象都是動量守恒定律的表現。在這些現象中,質點系分別為小船和人,打夯機和轉塊,火箭和向後高速射出的燃燒氣體。整個系統本來是靜止的,當其中一部分產生朝某一個方向的動量時,另一部分必然產生一個反向動量,使整個系統的質心位置保持不變。
動量守恒和牛頓運動定律的關系 動量守恒定律可直接從牛頓第二定律和第三定律導出。例如,兩個不受外力(隻有相互作用的內力)作用的質點,其中第一個質點對第二個質點的作用力同第二個質點對第一個質點的作用力大小相等、方向相反,且作用在同一直線上(見牛頓運動定律)。設m1、m2和v1、v2分別代表兩質點的質量和速度,根據牛頓第二和第三定律有:
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