動量守恆適用範圍

動量守恆定律是人們在長期實踐的基礎上建立的，首先在碰撞問題的研究中發現了它，隨著實踐範圍的擴大，逐步認識到它具有普遍意義， 對於相互作用的系統，在合外力為零的情況下，由牛頓第二定律和牛頓第三定律可得出物體的總動量保持不變。

基本介紹

• 中文名：動量守恆定律
• 提出者：大眾科學家
• 提出時間：19世紀中
• 套用學科：物理
• 適用領域範圍：一切運動，碰撞問題

適用範圍

動量守恆定律適用範圍的推廣

由於一個質點系在不受外力的作用時，它的總動量是守恆的，所以一個質點系的內力不能改變它質心的運動狀態，這個討論包含了三層含意：

（1）如果一個質點系的質心原來是不動的，那么在無外力作用的條件下，它的質心始終不動，即位置不變。

（2）如果一個質點系的質心原來是運動的，那么在無外力作用的條件下，這個質點系的質心將以原來的速度做勻速直線運動。

（3）如果一個質點系的質心在某一個外力作用下作某種運動，那么內力不能改變質心的這種運動。比如某一物體原來做拋體運動，如果突然炸成兩塊，那么這兩塊物體的質心仍然繼續做原來的拋體運動。

注意事項

套用動量守恆定律應注意以下幾點：

（1）動量是矢量，相互作用的物體組成的系統的總動量是指組成物體系的所有物體的動量的矢量和，而不是代數和，在具體計算時，經常採用正交分解法，寫出動量守恆定律的分量方程，這樣可把矢量運算轉化為代數運算，

（2）在合外力為零時，儘管系統的總動量恆定不變，但組成系統的各個物體的動量卻可能不斷變化，系統的內力只能改變系統內物體的動量，卻不能改變系統的總動量。在合外力不為零時，系統的總動量就要發生改變，但在垂直於合外力方向上系統的動量應保持不變，即合外力的分量在某一方向上為零，則系統在該方向上動量分量守恆。

（3）動量守恆定律成立的條件是合外力為零，但在處理實際問題時，系統受到的合外力不為零，若內力遠大於外力時，我們仍可以把它當作合外力為零進行處理，動量守恆定律成立。如遇到碰撞、爆炸等時間極短的問題時，可忽略外力的衝量，系統動量近似認為守恆。

（4）動量守恆定律是由牛頓定律導出的，牛頓定律對於分子、原子等微觀粒子一般不適用，而動量守恆定律卻仍適用。因此，動量守恆定律是一條基本規律，它比牛頓定律具有更大的普遍性。

比較介紹

動量守恆定律的適用範圍比牛頓運動定律更廣

近代的科學實驗和理論分析都表明：在自然界中，大到天體間的相互作用，小到如質子、中子等基本粒子間的相互作用，都遵守動量守恆定律。因此，它是自然界中最重要、最普遍的客觀規律之一，比牛頓運動定律的適用範圍更廣。下面舉一個牛頓運動定律不適用而動量守恆定律適用的例子。

在我們考察光的發射和吸收時，會看到這樣一種現象：在宇宙空間中某個地方有時會突然發出非常明亮的光，這就是超新星。可是它很快就逐漸暗淡下來。光從這樣一顆超新星出發到達地球需要幾百萬年，而相比之下超新星從發光到熄滅的時間就顯得太短了。

當光從超新星到達地球時，它給地球一個輕微的推動，而與此同時地球卻無法給超新星一個輕微的推動，因為它已經消失了。因此，如果我們想像一下地球與超新星之間的相互作用，在同一瞬間就不是大小相等、方向相反了。這時，牛頓第三定律顯然已不適用了。

雖然如此，動量守恆定律還是正確的。不過，我們必須把光也考慮在內。當超新星發射光時，星體反衝，得到動量，同時光也帶走了大小相等而方向相反的動量。等經過幾百萬年之後光到達地球時，光把它的動量傳給了地球。這裡要注意的是：動量不僅可以為實物所攜帶，而且可以隨著光輻射一起傳播。當我們考慮到上述這點時，動量守恆定律還是正確的