月沙工具箱
現在位置:月沙工具箱 > 學習工具 > 漢語詞典

動量守恒定律的意思、動量守恒定律的詳細解釋

關鍵字:

動量守恒定律的解釋

物理學中的重要定律之一。物體系在不受外力作用或所受合外力為零時,系統的總動量保持不變。物體系所受外力不為零,但在某一方向上外力的分力為零時,總動量在該方向上的分量保持不變。

詞語分解

專業解析

動量守恒定律是物理學中的一條基本定律,指在一個封閉系統(不受外力或所受外力矢量和為零)中,所有物體的總動量保持不變。該定律反映了物體運動狀态轉移過程中的普遍規律,是經典力學的核心原理之一。

一、定律的詳細釋義

  1. 核心定義

    系統内各物體相互作用(碰撞、爆炸等)時,無論作用過程如何複雜,系統總動量(所有物體動量的矢量和)在作用前後保持不變。若系統初始總動量為 $vec{P_0}$,作用後為 $vec{P_t}$,則滿足:

    $$ vec{P_0} = vec{P_t} $$ 其中動量 $vec{p} = mvec{v}$(質量 $m$ 與速度 $vec{v}$ 的乘積)。

  2. 適用條件

    • 封閉系統:系統與外界無物質交換。
    • 合外力為零:系統所受外部力的矢量和為零(如光滑水平面上的碰撞)。
    • 特定方向守恒:若某方向(如水平方向)合外力為零,則該方向動量守恒。
  3. 數學表達

    對由 $n$ 個物體組成的系統:

    $$ sum{i=1}^{n} mi vec{v{i0}} = sum{i=1}^{n} mi vec{v{it}} $$ $mi$ 為第 $i$ 個物體的質量,$vec{v{i0}}$ 和 $vec{v_{it}}$ 分别為其初、末速度。

二、實際應用示例

三、權威定義參考

  1. 《辭海》(第七版)

    定義動量守恒定律為:“孤立系統中所有質點的動量矢量和恒定不變。”

    (來源:上海辭書出版社,2019)

  2. 《中國大百科全書·物理學》

    指出該定律是牛頓運動定律的推論,適用于宏觀與微觀系統。

    (來源:中國大百科全書出版社,2009)

  3. 中國科學院物理研究所

    強調定律在粒子物理、天體運動等領域的基礎性作用。

    (來源:中科院物理所官網

四、同義詞與關聯概念


注:以上定義綜合權威文獻與物理教材,嚴格符合經典力學框架。實際應用中需注意相對論效應或量子尺度下的修正。

網絡擴展解釋

動量守恒定律是物理學中的核心定律之一,它描述了封閉系統内動量的總量保持不變的現象。以下是詳細解釋:


基本定義

動量守恒定律指:當一個系統不受外力作用或所受外力的矢量和為零時,該系統的總動量(包括大小和方向)保持不變。其數學表達式為: $$ sum mathbf{p}{text{初}} = sum mathbf{p}{text{末}} $$ 其中動量 (mathbf{p} = mmathbf{v})(質量 (m) 與速度 (mathbf{v}) 的乘積)。


適用條件

  1. 孤立系統:系統與外界無相互作用(合外力為零)。
  2. 特定方向守恒:若某方向合外力為零,則該方向的動量守恒。
  3. 近似成立:外力遠小于系統内作用力(如碰撞、爆炸等短暫過程)。

來源與推導

該定律源于牛頓第三定律(作用力與反作用力相等反向)。對于兩物體組成的系統: $$ m_1mathbf{v}_1 + m_2mathbf{v}_2 = m_1mathbf{v}_1' + m_2mathbf{v}_2' $$ 更廣義上,動量守恒與空間平移對稱性相關(由諾特定理揭示)。


實際應用

  1. 碰撞分析:如台球碰撞時,總動量守恒。
  2. 火箭推進:燃料噴出方向與火箭運動方向相反,動量守恒推動火箭。
  3. 反沖現象:槍械射擊時,子彈與槍身的動量相互抵消。
  4. 天體運動:行星繞恒星運動中,系統總動量近似守恒。

注意事項


示例

假設兩物體質量分别為 (m_1=2 text{kg}) 和 (m_2=3 text{kg}),初速度分别為 (v_1=4 text{m/s}) 和 (v_2=0)。碰撞後 (m_1) 速度為 (1 text{m/s}),則 (m_2) 的速度 (v_2') 滿足: $$ 2 times 4 + 3 times 0 = 2 times 1 + 3 times v_2' quad Rightarrow quad v_2' = 2 text{m/s} $$


動量守恒定律在工程、航天、微觀粒子研究等領域均有廣泛應用,是分析物理系統動态行為的基礎工具。

别人正在浏覽...

謗詞被幞北轍南轅本主便嬛比方荜門不下産品朝儀傳呼電話觸目儆心翠瑩瑩蹴踖登擢颠酒定國董役端靖肚包帆具拊鞠幹浄利索更次宮隅虹輝洪爐呼霜艱拙疾耕金鵲鏡集體舞空頭事類招廉維離章露斯綠茵茵馬後驢前沐雨貧氣窮儉绮纨雀雉化三氣砂顆山核桃山淫勢援收錄機鼠遁水浒傳水石司農隨機應變銅狄鼍風魚文明詞吳牛喘惜憐