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動(dòng)量守恒定律定義是什么
動(dòng)量守恒,是最早發(fā)現(xiàn)的一條守恒定律,是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的動(dòng)量守恒定律定義簡介,希望能幫到大家!
動(dòng)量守恒定律定義
定律內(nèi)容:一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零或內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變,這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定律。
說明:(1)動(dòng)量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既適用于宏觀物體,也適用于微觀粒子;既適用于低速運(yùn)動(dòng)物體,也適用于高速運(yùn)動(dòng)物體,它是一個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)律,也可用牛頓第二定律和動(dòng)量定理推導(dǎo)出來。
(2)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律以及角動(dòng)量守恒定律一起成為現(xiàn)代物理學(xué)中的三大基本守恒定律。最初它們是牛頓定律的推論,但后來發(fā)現(xiàn)它們的適用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)廣于牛頓定律,是比牛頓定律更基礎(chǔ)的物理規(guī)律,是時(shí)空性質(zhì)的反映。其中,動(dòng)量守恒定律由空間平移不變性推出,動(dòng)量守恒定律由時(shí)間平移不變性推出,而角動(dòng)量守恒定律則由空間的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性推出。
(3)相互間有作用力的物體系稱為系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)的物體可以是兩個(gè)、三個(gè)或者更多,解決實(shí)際問題時(shí)要根據(jù)需要和求解問題的方便程度,合理地選擇系統(tǒng)。
動(dòng)量守恒的簡介
動(dòng)量守恒定律,是最早發(fā)現(xiàn)的一條守恒定律,它淵源于十六、七世紀(jì)西歐的哲學(xué)思想,法國哲學(xué)家兼數(shù)學(xué)、物理學(xué)家笛卡兒,對(duì)這一定律的發(fā)現(xiàn)做出了重要貢獻(xiàn)。
觀察周圍運(yùn)動(dòng)著的物體,看到它們中的大多數(shù)終歸會(huì)停下來?磥碛钪骈g運(yùn)動(dòng)的總量似乎在養(yǎng)活整個(gè)宇宙。是不是也像一架機(jī)器那樣,總有一天會(huì)停下來呢?但是,千百年對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的觀測(cè),并沒有發(fā)現(xiàn)宇宙運(yùn)動(dòng)有減少的現(xiàn)象,十六、七世紀(jì)的許多哲學(xué)家都認(rèn)為,宇宙間運(yùn)動(dòng)的總量是不會(huì)減少的,只要我們能夠找到一個(gè)合適的物理量來量度運(yùn)動(dòng),就會(huì)看到運(yùn)動(dòng)的總量是守恒的,那么,這個(gè)合適的物理量到底是什么呢?
法國的哲學(xué)家笛卡兒曾經(jīng)提出,質(zhì)量和速率的乘積是一個(gè)合適的物理量。速率是個(gè)沒有方向的標(biāo)量,從實(shí)驗(yàn)可以看出笛卡兒定義的物理量是不守恒的。兩個(gè)相互作用的物體,最初是靜止的,速率都是零,因而這個(gè)物理量的總和也等于零;在相互作用后,兩個(gè)物體都獲得了一定的速率,這個(gè)物理量的總和不為零,比相互作用前增大了。
后來,牛頓把笛卡兒的定義略作修改,即不用質(zhì)量和速率的乘積,而用質(zhì)量和速度的乘積,這樣就得到量度運(yùn)動(dòng)的一個(gè)合適的物理量,這個(gè)量牛頓叫做“運(yùn)動(dòng)量”,現(xiàn)在我們叫做動(dòng)量,笛卡兒由于忽略了動(dòng)量的矢量性而沒有找到量度運(yùn)動(dòng)的合適的物理量,但他的工作給后來的人繼續(xù)探索打下了很好的基礎(chǔ)。
動(dòng)量守恒定律通常和能量守恒一同出現(xiàn),運(yùn)用動(dòng)量守恒通常是為了算出物體在瞬間速度變化的情況或者和沖量結(jié)合求解和時(shí)間有關(guān)的問題。
動(dòng)量守恒條件
1:系統(tǒng)不受外力或受外力的矢量和為零
2:相互作用的時(shí)間極短,相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,如碰撞或爆炸瞬間,外力可忽略不計(jì),可以看作系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。
3:系統(tǒng)某一方向上不受外力或受外力的矢量和為零;或外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力,則該方向上動(dòng)量守恒(分動(dòng)量守恒)。
4:在某些實(shí)際問題中,一個(gè)系統(tǒng)所受外力和不為零,內(nèi)力也不是遠(yuǎn)大于外力,但外力在某個(gè)方向上的投影為零,那么在該方向上可以說滿足動(dòng)量守恒的條件。
定律特點(diǎn)
矢量性
動(dòng)量是矢量。動(dòng)量守恒定律的方程是一個(gè)矢量方程。通常規(guī)定正方向后,能確定方向的物理量一律將方向表示為“+”或“-”,物理量中只代入大。翰荒艽_定方向的物理量可以用字母表示,若計(jì)算結(jié)果為“+”,則說明其方向與規(guī)定的正方向相同,若計(jì)算結(jié)果為“-”,則說明其方向與規(guī)定的正方向相反。
瞬時(shí)性
動(dòng)量是一個(gè)瞬時(shí)量,動(dòng)量守恒定律指的是系統(tǒng)任一瞬間的動(dòng)量和恒定。因此,列出的動(dòng)量守恒定律表達(dá)式m1v1+m2v2+…=m1v1ˊ+m2v2ˊ+…,其中v1,v2…都是作用前同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度,v1ˊ,v2ˊ都是作用后同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。只要系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒定律的條件,在相互作用過程的任何一個(gè)瞬間,系統(tǒng)的總動(dòng)量都守恒。在具體問題中,可根據(jù)任何兩個(gè)瞬間系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)量,列出動(dòng)量守恒表達(dá)式。
相對(duì)性
物體的動(dòng)量與參考系的選擇有關(guān)。通常,取地面為參考系,因此,作用前后的速度都必須相對(duì)于地面。
普適性
它不僅適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng);不僅適用于宏觀物體組成的系統(tǒng),也適用于微觀粒子組成的系統(tǒng)。
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