动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它适用于宏观和微观领域。以下是其常见的公式表达:
基本表达式
对于相互作用的两个物体组成的系统,系统总动量保持不变。若两物体质量分别为m1、m2,作用前速度分别为v10、v20,作用后速度分别为v1、v2,则动量守恒定律的表达式为:
m1v10+m2v20=m1v1+m2v2
拓展到多个物体组成的系统
如果系统由n个物体组成,各物体质量分别为m1,m2,⋯,mn ,作用前速度分别为v10,v20,⋯,vn0,作用后速度分别为v1,v2,⋯,vn,则系统动量守恒表达式为:
∑i=1nmivi0=∑i=1nmivi
用动量变化量表示
系统总动量的增量为零,即相互作用前系统的总动量P前和相互作用后系统的总动量P后相等,ΔP=P后−P前=0
对于两个物体组成的系统,还可以写成:
Δp1=−Δp2
这表明两个相互作用的物体,它们的动量变化量大小相等、方向相反。