动量定理_物理公式-查字典物理网

动量定理目录

动量定理（theorem of momentum）定义
实用理解
动量守恒定律的适用条件
推导过程推导
含义
特殊
动量定理与动能定理的区别：动量定理
动能定理
动量定理（theorem of momentum）定义
实用理解
动量守恒定律的适用条件
推导过程推导
含义
特殊
动量定理与动能定理的区别：动量定理
动能定理
展开

编辑本段动量定理（theorem of momentum）
定义
动力学的普遍定理之一。内容为物体动量的增量等于它所受合外力的冲量即Ft=Δmv，或所有外力的冲量的矢量和。[1]如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体，它是一个实验规律，也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来。
实用理解
如以m表示物体的质量，v1、v2 表示物体的初速度、末速度，I表示物体所受的冲量，则得mv2-mv1=I。式中三量都为矢量，应按矢量运算；只在三量同向或反向时，可按代数量运算，同向为正，反向为负，动量定理可由牛顿第二定律推出，但其适用范围既包含宏观、低速物体，也适用于微观、高速物体。
动量守恒定律的适用条件
（1）系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。（2）系统所受外力的合力虽不为零，但比系统内力小得多。（3）系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量保持不变——分动量守恒。注意：（1）区分内力和外力碰撞时两个物体之间一定有相互作用力，由于这两个物体是属于同一个系统的，它们之间的力叫做内力；系统以外的物体施加的，叫做外力。（2）在总动量一定的情况下，每个物体的动量可以发生很大变化例如：静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩的弹簧。烧断细线后，由于弹力的作用，两辆小车分别向左右运动，它们都获得了动量，但动量的矢量和为零。 3.动量守恒的数学表述形式：? (1)p=p′. 即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量；? (2)Δp=0. 即系统的总动量的变化为零.若所研究的系统由两个物体组成，则可表述为： m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(等式两边均为矢量和)； (3)Δp1=－Δp2. ?即若系统由两个物体组成，则两个物体的动量变化大小相等，方向相反，此处要注意动量变化的矢量性.在两物体相互作用的过程中，也可能两物体的动量都增大，也可能都减小，但其矢量和不变.?
编辑本段推导过程
推导
将 F=ma ....牛顿第二运动定律代入v = v0 + at 得v = v0 + Ft/m 化简得vm - v0m = Ft 把vm做为描述运动状态的量，叫动量。
含义
（1）内容：物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。表达式：Ft=mv′－mv=p′－p，或Ft=△p 由此看出冲量是力在时间上的积累效应。动量定理公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力，也可以是变力。当合外力为变力时，F是合外力对作用时间的平均值。p为物体初动量，p′为物体末动量，t为合外力的作用时间。（2）F△t=m△v是矢量式。在应用动量定理时，应该遵循矢量运算的平行四边表法则，也可以采用正交分解法，把矢量运算转化为标量运算。假设用Fx（或Fy）表示合外力在x（或y）轴上的分量。（或）和vx（或vy）表示物体的初速度和末速度在x（或y）轴上的分量，则 Fx△t=mvx－mvx0 Fy△t=mvy－mvy0 上述两式表明，合外力的冲量在某一坐标轴上的分量等于物体动量的增量在同一坐标轴上的分量。在写动量定理的分量方程式时，对于已知量，凡是与坐标轴正方向同向者取正值，凡是与坐标轴正方向反向者取负值；对于未知量，一般先假设为正方向，若计算结果为正值。说明实际方向与坐标轴正方向一致，若计算结果为负值，说明实际方向与坐标轴正方向相反。
特殊
对于弹性一维碰撞，我们有1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2Mv2^2 mv=mv1+Mv2 可以解出v1和v2
编辑本段动量定理与动能定理的区别：
动量定理
Ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应(冲量)，其增量是力在时间上的积分。
动能定理
Fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力对空间的累积效应(功)，其增量是力在空间上的积分。