动量守恒定律需要满足什么条件?
在物体之间相互作用的过程中,如果没有外力作用,则相互作用物体的总动量保持不变。 这就是动量守恒定律。 其适用条件是相互作用的物体不受外力的作用。 当然,世界上不存在物体不受外力作用的情况。 动量守恒定律主要适用于以下三种情况:
(1) 系统所受的净外力为零。
(2)系统所受的外力远小于相互作用力(内力)。 从而可以忽略外力的影响。
(3) 系统整体不满足动量守恒定律,但在某一方向上,如果系统不受外力作用动量守恒定律适用于微观,或者所受到的外力远小于内力,则系统沿该方向的部分动量守恒。
动量守恒定律的适用范围
(1)动量守恒定律是自然界最重要、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; 它既适用于低速移动物体,也适用于高速移动物体。 这是一个实验,也可以利用牛顿第三定律和动量定理推导出定律;
(2)动量守恒定律、能量守恒定律和角动量守恒定律已成为现代物理学的三大基本守恒定律。 最初它们是牛顿定律的推论,但后来发现它们的应用范围比牛顿定律要广泛得多,它们是比牛顿定律更基本的物理定律,并且它们是空间和时间性质的反映。 其中动量守恒定律由空间的平移不变性推导出来,能量守恒定律由时间平移不变性推导出来,角动量守恒定律由空间的旋转对称性推导出来;
(3) 互相作用的物体组成的系统称为系统。 系统中的对象可以是两个、三个或更多。 在解决实际问题时,应根据解决问题的需要和方便程度合理选择系统。
动量守恒定律的特点
1、系统不受外力作用或总外力为零;
2.虽然系统所受的总外力不为零,但当系统的内力远大于外力时,例如碰撞、爆炸等,系统的动量可以视为近似守恒;
3. 如果系统作为一个整体不满足上述任何一个条件,则系统的总动量不守恒。 但如果系统在某个方向上满足上述任一条件动量守恒定律适用于微观,则系统的动量在该方向上守恒。
同时,请注意以下几点:
(一)区分内力和外力
碰撞时两个物体之间必然存在相互作用力。 属于一个系统的两个物体之间的力称为内力;
系统外部的物体所施加的力称为外力。
(2)当总动量一定时,各物体的动量可以发生很大的变化。
例如:两辆静止的汽车通过一根细线连接,中间有一个压缩弹簧。 细线烧毁后,两车由于相互作用力而左右移动。 它们都获得了动量,但动量的矢量和为零。
(3)动量定理与动能定理的区别
动量定理:p=反映了力对时间的累积效应,即力在时间上的累积。 它是一个向量方程,既有大小又有方向。
动能定理:反映了力对空间的累积作用,即力在空间的累积。 它是一个只有大小而没有方向的标量方程。