
【化】 conservation of momentum
动量守恒(Conservation of Momentum)是经典力学中的核心定律之一,指在一个孤立系统中,当所有外力之和为零时,系统的总动量保持恒定。其英文表述为“the total momentum of a closed system remains constant if no external forces act on it”。
动量守恒定律可表示为:
$$
sum vec{p}{text{initial}} = sum vec{p}{text{final}}
$$
其中$vec{p} = mvec{v}$为动量,$m$为物体质量,$vec{v}$为速度矢量。该公式表明,系统内部相互作用(如碰撞、爆炸)不会改变总动量。
动量守恒是物理学中的基本定律之一,属于经典力学范畴。以下是详细解释:
1. 定义 动量守恒定律指出:在一个封闭系统(不受外力或外力矢量和为零)中,系统内所有物体的总动量保持恒定。这里的动量是矢量,定义为物体质量 ( m ) 与速度 ( v ) 的乘积,即 ( vec{p} = mvec{v} )。
2. 适用条件 动量守恒需满足以下条件:
3. 数学表达式 对于由多个物体组成的系统,动量守恒可表示为: $$ sum vec{p}{text{初}} = sum vec{p}{text{末}} $$ 即初始总动量等于最终总动量。例如,两物体碰撞时: $$ m_1vec{v}_1 + m_2vec{v}_2 = m_1vec{v}_1' + m_2vec{v}_2' $$
4. 实例应用
5. 深层原理 动量守恒是空间平移对称性的结果(诺特定理)。在相对论和量子力学中,动量守恒依然成立,但需考虑相对论性动量或量子化表述。
注意事项:
这一规律是分析力学问题(如碰撞、流体运动、天体物理)的核心工具之一。
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