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動量守恆的本質是質心守恆

欄目: 心理 / 發佈於: / 人氣:1.43W
動量守恆的本質是質心守恆

動量守恆可以分析質點系和質心的關係(僅討論平動)來理解。

如果一個系統不受外力,那麼系統的質心的速度不會變(下面會説明),但是整個系統的動能會變(比如炸彈爆炸),這時(對系統的)動能定理不能用了。

系統內各質點會產生相互作用的內力,假設一對方向相反的內力大小為f,作用在M和m上,時間為t,我們就可以計算得到兩個物體的加速度與質量成反比,於是乘以時間,得到速度的增量也成反比,所以就有了動量系統的守恆,也有了衝量-動量公式,而且質心永遠處於勻速。

而且,更廣義的説,動量守恆反映的是沒有外力時,質點相對於質心各種運動狀態的對稱,包括位置,速度,加速度,加加加……速度的對稱,其本質是三大牛頓定律。

動能反應的是力對空間的積累,是能量的變化。而衝量反映的是力對時間的積累,其本質是加速度對時間的積累就是速度(牛二定律),但是乘以質量之後,成為一個可以量度,且是能夠在各物體之間轉化的量(牛三定律),更方便。