你所说的三大守恒定理,应当是动量守恒定理和能量守恒定理以及角动量守恒定理。它们一起被称为现代数学学中的三大基本守恒定理。最初它们是牛顿定理的结论,但后来发觉它们的适用范围远远广于牛顿定理,是比牛顿定理更基础的数学规律,是时空性质的反映。其中,动量守恒定理由空间平移不变性推出,能量守恒定理由时间平移不变性推出,而角动量守恒定理则由空间的旋转对称性推出。
动量守恒定理是自然界最普遍、最基本的规律之一。除了适用于宏观物体的低速运动,也适用与微观物体的高速运动。小到微观粒子,大到宇宙天体,无论内力是哪些性质的力,只要满足守恒条件,动量守恒定理总是适用的。
适用条件
1.系统不受外力或则所受合外力为零;
2.系统所受合外力似乎不为零,但系统的内力远小于外力时,如碰撞、爆炸等现象中,系统的动量可看成近似守恒;
3.系统总的来看不符合以上条件的任意一条,则系统的总动量不守恒。并且若系统在某一方向上符合以上条件的任意一条,则系统在该方向上动量守恒。
注意:
(1)分辨内力和外力
碰撞时两个物体之间一定有互相斥力,属于一个系统的两个物体之间的力称作内力;
系统以外的物体施加的力,称作外力。
(2)在总动量一定的情况下,每位物体的动量可以发生很大变化
能量守恒定理(条件:在一个封闭(孤立)系统的总能量保持不变)、动量守恒定理(条件:系统不受外力)、角动量守恒定理(条件:物体可作为质点)。一、能量守恒定理能量守恒定理(law)即热力学第一定理是指在一个封闭(孤立)系统的总能量保持不变。其中总能量通常说来已不再只是动能与势能之和,而是静止能量(固有能量)、动能、势能两者的总数。能量守恒定理可以叙述为:一个系统的总能量的改变只能等于传入或则传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能方式的总和。二、动量守恒定理一个系统不受外力或合外力为零,该系统的动量保持不变。即Δp1=-Δp2适用范围:1、系统不受外力2、系统受外力,但外力和为零3、系统受外力,但内力远小于外力,如碰撞、爆炸4、系统受外力且合外力不为零,但某一方向上合外力为零,则该方向上动量守恒三、角动量守恒定理对于质点,角动量定律可叙述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的转矩。扩充资料1、重要意义能量守恒定理,是自然界最普遍、最重要的基本定理之一。从数学、化学到地质、生物,大到宇宙天体。小到原子核内部,只要有能量转化,就一定服从能量守恒的规律。从日常生活到科学研究、工程技术,这一规律都发挥着重要的作用。人类对各类能量,如煤、石油等燃料以及水能、风能、核能等的借助,都是通过能量转化来实现的。能量守恒定理是人们认识自然和借助自然的有力装备。2、定律的三种叙述永动机不能引起,能量的转化和守恒定理及热力学第一定理。这三种叙述在文献中是这样表述的:“热力学第一定理就是能量守恒定理。”“根据能量守恒定理,……所谓永动机是一定造不成的。反过来,由永动机的造不成也可导入能量守恒定理。”这里不难看出,三种叙述是完全等价的。但笔者觉得,这些等价是现代人赋于它们的现代价值,若从历史发展的角度来考查都会发觉,三种叙述另有它连续性的一面,但还有差别性的一面。
能量守恒定理——时间平移不变性动量守恒定理——空间平移不变性角动量守恒定理——空间各向同性三大守恒定理:能量守恒定理(包括机械能守恒定理)、动量守恒定理和角动量守恒定理。机械能守恒动能和势能的总数守恒而能量守恒包括了所有的能量包括热能等所以能量守恒的范围比机械能守恒的范围更加强机械能是能量的一种方式的表现,机械能守恒也就是能量守恒的一种表现方式.能量守恒的使用范围比机械能守恒的使用范围大,但有时解决具体问题是使用具体的机械能可能抒发比较简单.假如一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,这么这个系统的总动量保持不变,这个推论称作动量守恒定理。做一个类比可能比较好:动量守恒应当还是挺清楚的吧?这么对于一个系统若果没有合外力的话就动量守恒了。这么对于一个系统若果没有合扭矩的话就角动量守恒了。角动量守恒就是在转动中的"动量守恒",对于星云收缩的话,个人觉得是不能单靠角动量守恒来解释的。(不过对于星云来说,万有引力对于她们的转矩是零,所以角动量守恒。)
物理中的三大守恒
1、电荷守恒:电解质氨水中,不论存在多少种离子,滤液总是呈电中性高中的角动量守恒是什么,即阴离子所带负电荷总量一定等于阳离子所带正电荷总量,也就是所谓的电荷守恒规律,如氨水中存在着如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)
2、物料守恒:电解质氨水中,因为个别离子才能酯化,离子种类增多高中的角动量守恒是什么,但个别关键性原子总是守恒的,如0.1mol/LK2S氨水中S2-、HS-都能酯化,故S元素以S2-、HS-、H2S三种方式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=0.2mol/L
3、质子守恒:在任何氨水中由水电离出的H+、OH-仍然相等,即氨水中H、O原子之比恒为2:1,故有:c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)
2三大守恒定理的规律
1、电子守恒电子守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子数定等于还原剂丧失的电子数。电子守恒法常用于氧化还原反应的有关估算及电解过程中电极产物的有关估算等。借助电子守恒法解题的步骤:首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量,之后按照电子守恒列举方程。氧化剂的物质的量X每摩尔氧化剂得电子数还原剂的物质的量每摩尔还原剂失电子数即可解得。
2、元素守恒元素守恒,即物理反应前后各元素的种类不变,各元素原子的个数不变,其物质的量、质量也不变。元素守恒是质量守恒定理的具体彰显。元素守恒法是巧妙地选择反应体系中仍然保持相等的某粒子,或以几个连续的物理方程式前后某粒子(如原子、离子)的物质的量保持不变(或某两种粒子的个数比保持不变)作为解题的根据。用这些技巧估算只须要找到反应起始和中止时粒子的对应关系,即可通过简单的守恒关系估算出结果。如金属与硫酸反应,借助氮原子守恒,即氯化总物质的量等于硫酸盐中硫酸根离子及氮的氧化物的物质的量之和。
3、电荷守恒的意思就是任一电中性的东西例如化合物、混合物、单质、胶体等等,电荷的代数和为零,即正电荷总量与负电荷总量相等。电荷守恒还包括离子反应前后离子所携带的电荷数目总量不变。
三大守恒定理是:能量守恒定理、动量守恒定理、角动量守恒定理。
一、能量守恒定理
能量守恒定理即热力学第一定理是指在一个封闭系统的总能量保持不变。其中总能量通常说来已不再只是动能与势能之和,而是静止能量、动能、势能两者的总数。能量守恒定理可以叙述为:一个系统的总能量的改变只能等于传入或则传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能方式的总和。
二、动量守恒定理
一个系统不受外力或合外力为零,该系统的动量保持不变。即Δp1=-Δp2
三、角动量守恒定理
对于质点,角动量定律可叙述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的扭矩。
扩充资料:
1、意义
能量守恒定理是自然界最普遍、最重要的基本定理之一。从数学,物理到地质学,从生物学,到宇宙天体。小到原子核内部,只要有能量转换,它就一定违背能量守恒定理。从日常生活到科学研究、工程技术,这一规律仍然发挥着重要作用。
各类能源的借助,如煤、石油等燃料,以及水电、风能、核能,都是通过能量转换来实现的。能量守恒定理是人们了解和借助自然的有力装备。
2、定律的三种叙述
永动机不能导致能量的转换和守恒和热力学第一定理。这三种说法在文献中描述如下:“热力学第一定理是能量守恒定理。”“根据能量守恒定理……永动机是难以制造下来的。相反,造不出永动机也会造成能量守恒定理。”
如今,不难看出这三个叙述是完全等价的。但笔者觉得,这些对等是现代人赋于她们的现代价值,倘若从历史发展的角度考察,都会发觉,三种表现都有其连续性的另一面,但仍有差别的一面。