本章从牛顿热学出发给出动量和角动量的定义，推论这两个守恒定理角动量定理公式与动量定理，并讨论它们在牛顿热学中的应用。下一章讨论能量。能量、动量和角动量是最基本的数学量。它们的守恒定理是自然界中的基本规律，适用范围远远超出了牛顿热学。动量描述平动，角动量描述转动。力的时间积累（冲量）造成动量的变化；扭矩的时间积累导致角动量的变化。牛牛文库文档分享3.1冲量与动量定律牛顿第二定理质点的动量定律：力的时间积累称为冲量（）：动量定律常用于碰撞过程。牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享40m/s沿水平方向驶向投球手，被击后以相同速度沿仰角60飞出。求棒对棒球的平均严打力。设棒和球的接触时间为t=1.2ms。60牛牛文库文档分享因严打力很大，所以由碰撞造成的质点的动量改变，基本上由严打力的冲量决定。mv重力、阻力的冲量可以忽视。牛牛文库文档分享平均严打力约为棒球自重的5900倍！在碰撞过程中，物体之间的碰撞力道是很大的。牛牛文库文档分享显示动量定律的矢量性。【思考】在逆风行舟实验中，能够顶风前进？牛牛文库文档分享2005年7月4日，日本发射的“深度撞击”号（）侦测器携带的重372千克的铜头“炮，将以每小时3.7万公里的速率与坦普尔一号慧星（）的彗核翻车。
“炮轰”彗星据推测，撞击的硬度相当于4.5吨TNT雷管引起的巨大爆燃，它将会在彗核表面撞出一个约有篮球场大小和14层楼深的凹洞。而撞击溅射出的大量慧星尘埃和二氧化碳又将使坦普尔一号慧星熠熠生辉角动量定理公式与动量定理，人们有可能通过大型天文望远镜目睹这一史无前例的奇特星象。牛牛文库文档分享科学家觉得，慧星富含太阳系产生初期的冰冻残留物。她们希望深入慧星内部的研究将使她们才能了解太阳系产生初期40多亿年前的情况，并加深对太阳系起源的进一步了解。天文学家们将组织一场国际规模的观测，以期尽可能多地搜集此次撞击的情况。俄罗斯宇航局还计划调整哈勃、斯皮策和钱德拉太空望远镜，在撞击时和撞击后锁定“坦普尔一号”进行观测。德国科学家一再指出，此次撞击不会打掉慧星或使慧星偏离其运行轨道因而撞击月球。牛牛文库文档分享103.2质点系的动量定律一、质点系jiij内力：由N个质点构成的系统2、过程中包括的质点不变【思考】为什么有上述要求？牛牛文库文档分享11二、质点系的动量定律：合外力ij应用质点系动量定律毋须考虑内力。质点系总动量的时间变化率等于所受合外力内力可改变各质点的动量，但合内力为零，对总动量无影牛牛文库文档分享12对质点求和（合内力为零）（惯性系）牛牛文库文档分享133.3动量守恒定理3、外力内力时，动量近似守恒。
比如碰撞和爆燃。1、只适用于惯性系。2、若某方向的合外力为零，则沿这方向动量守恒。假如合外力为零，则质点系的总动量不随时间改变常矢量【演示实验】载摆货车演示动量守恒牛牛文库文档分享145、物理学家对动量守恒定理具有充分信心。每每出现违背动量守恒的反常现象时，总是提出新的假定来补救，结果也总是以有所新发觉而胜利告终。实验表明：只要系统不受外界影响,这种过程的动量守恒。4、对这些不能使劲的概念描述的过程，比如光子与电子的碰撞、衰变、核反应等过程，牛牛文库文档分享153.4湖人飞行原理“神州”号飞船升空牛牛文库文档分享16质点系选：(M+dM,dm)设湖人在自由空间飞行，系统动量守恒：时刻：dm相对湖人体喷射速率，定值。牛牛文库文档分享17提升速率的途径：1、提高二氧化碳喷射速率u；2、增大M（受限制），采用多级湖人，终速率为设湖人质量比牛牛文库文档分享18湖人体对喷射的二氧化碳的推力：【思考】自由空间湖人质量随时间变化，应用牛顿定理，求出错在那里？喷射的二氧化碳对湖人体的推力：牛牛文库文档分享193.5刚体（）质点系的刚体，是一个以质量为权重取平均的特殊点。c刚体质点系【思考】写出上式的份量方式牛牛文库文档分享20对连续分布的物质，分成N个小质元估算在任何参考系中，刚体的动量都等于质点系的总动量。
4、质心的加速度牛牛文库文档分享213.6刚体运动定律和形心参考系（惯性系）一、质心运动定律牛牛文库文档分享22【例】已知1/4选（M+m）为体系水平方向合外力=0，水平方向刚体静止。刚体运动定律描述了物体刚体的运动。体系的内力不影响刚体的运动。【演示实验】质心运动（杠杆）、锥体上滚牛牛文库文档分享时刻牛牛文库文档分享24二、质心参考系（质情系）刚体静止的平动参考系称为质情系。一般总是选刚体为座标原点。相对质情系，质点系的总动量为零。质情系是“零动量系”。在刚体参考系中牛牛文库文档分享25【例】在光滑平面上，撞后合为一体（完全非弹性碰撞）。求碰撞后两者的共同速率v。在刚体参考系观察，碰撞前后两者的运动怎样？质情系和惯性系是两个不同的概念。质情系可能是，也可能不是惯性系！牛牛文库文档分享261、在惯性系中观察碰撞前刚体速率无外力，刚体速率不变。碰撞后两者共同速率为刚体速率碰撞前碰撞后牛牛文库文档分享272、在质情系中观察碰后两者相对静止：质情系是零动量系。碰前两者速率共线反向：牛牛文库文档分享283.7质点的角动量（）说一个角动量时，必须指明是对那个固定点而言的。
质点m对O点的角动量：牛牛文库文档分享29【例】圆周运动的质点关于圆心O的角动量SI：kg•微观体系的角动量是显著量子化的，其取值只能是普朗克常数的整数或半质数倍。1005但因宏观物体的角动量比大得多，所以宏观物体的角动量可以看作是连续变化的。牛牛文库文档分享30，角动量：M和L都是相对惯性系中同一定点定义的。—冲量矩，扭矩的时间积累。质点的角动量定律：质点所受的合外转矩，等于质点角动量对时间的变化率牛牛文库文档分享31牛顿定理角动量定律：因是牛顿定理的结论，则只适用于惯性系。（共线）牛牛文库文档分享323.8角动量守恒定理【例】证明开普勒第二定理：行星相对太阳的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。