動量守恆
動量衡量的是讓一個運動物體停下來有多難——它同時取決於質量和速度。當一個封閉系統內的物體發生碰撞或相互推開時，動量可以從一個物體傳遞到另一個物體，但總量始終不變。這就是為什麼一個又快又重的球能把靜止的輕球撞飛，而自己的速度幾乎不變。
公式
p = m · v
- p — 動量 (kg·m/s): 物體所攜帶運動量的大小
- m — 質量 (kg): 物體所含物質的多少
- v — 速度 (m/s): 物體運動的快慢及方向
解題示例
一輛質量為3 kg、速度為每秒4米的小車，撞上了一輛靜止的質量為1 kg的小車，兩車碰後粘在一起。碰撞後它們的速度是多少？
- m₁ = 3 kg
- v₁ = 4 m/s
- m₂ = 1 kg
- m₁ · v₁ + m₂ · v₂ = (m₁ + m₂) · v
- 3 kg · 4 m/s + 1 kg · 0 m/s = (3 kg + 1 kg) · v
v = 3 m/s
自我檢測
同樣這輛以每秒4米速度運動的3 kg小車，這次撞上了一輛更重的、靜止的3 kg小車，碰後兩車粘在一起。碰撞後它們的速度是多少？
- 3 m/s
- 6 m/s
- 正確答案: 2 m/s
正確！碰撞前的動量是3 kg × 4 m/s = 12千克米每秒，由總質量6 kg共同分擔，得到每秒2米。
兩輛完全相同的2 kg小車相向而行，各自的速度都是每秒3米，發生正面碰撞後粘在一起。碰撞後它們的動量是多少？
- 正確答案: 零
- 12千克米每秒
- 6千克米每秒
完全正確！它們的動量大小相等、方向相反，各為6千克米每秒，因此相互抵消:6減6等於零——兩車碰後靜止不動。
在哪裡能看到
停泊的汽車被後撞時向前滑行，牛頓擺籃的擺動球幾乎完美地將運動從一端傳遞到另一端——兩者都是動量從一個物體傳遞到另一個。火箭甚至通過向後扔廢氣而工作，使得火箭加氣體的總動量保持不變。
常見誤解
學生經常期望較重物體通過保持更多速度在碰撞中「贏」——實際上守恆的是整個系統的總動量（質量乘以速度），不是任何單個物體的速度，重而慢的物體能將大量動量傳遞給輕而快的物體。同樣容易忘記動量有方向：兩個相等的相反動量相消為零，不相加。
關聯知識
動量守恆是牛頓第二和第三定律——碰撞期間的相等相反力——對一對物體進行時間應用，而不是對一個物體。能量守恆是相同碰撞的第二個平行計算工具；兩者結合讓你無需了解涉及的力便能解決幾乎任何碰撞。