动量守恒
动量衡量的是让一个运动物体停下来有多难——它同时取决于质量和速度。当一个封闭系统内的物体发生碰撞或相互推开时，动量可以从一个物体传递到另一个物体，但总量始终不变。这就是为什么一个又快又重的球能把静止的轻球撞飞，而自己的速度几乎不变。
公式
p = m · v
- p — 动量 (kg·m/s): 物体所携带运动量的大小
- m — 质量 (kg): 物体所含物质的多少
- v — 速度 (m/s): 物体运动的快慢及方向
解题示例
一辆质量为3 kg、速度为每秒4米的小车，撞上了一辆静止的质量为1 kg的小车，两车碰后粘在一起。碰撞后它们的速度是多少？
- 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
自我检测
同样这辆以每秒4米速度运动的3 kg小车，这次撞上了一辆更重的、静止的3 kg小车，碰后两车粘在一起。碰撞后它们的速度是多少？
- 3 m/s
- 6 m/s
- 正确答案: 2 m/s
正确！碰撞前的动量是3 kg × 4 m/s = 12千克米每秒，由总质量6 kg共同分担，得到每秒2米。
两辆完全相同的2 kg小车相向而行，各自的速度都是每秒3米，发生正面碰撞后粘在一起。碰撞后它们的动量是多少？
- 正确答案: 零
- 12千克米每秒
- 6千克米每秒
完全正确！它们的动量大小相等、方向相反，各为6千克米每秒，因此相互抵消:6减6等于零——两车碰后静止不动。
在哪里能看到
停泊的汽车被后撞时向前滑行，牛顿摇篮的摆动球几乎完美地将运动从一端传递到另一端——两者都是动量从一个物体传递到另一个。火箭甚至通过向后扔废气而工作，使得火箭加气体的总动量保持不变。
常见误区
学生经常期望较重物体通过保持更多速度在碰撞中“赢”——实际上守恒的是整个系统的总动量（质量乘以速度），不是任何单个物体的速度，重而慢的物体能将大量动量传递给轻而快的物体。同样容易忘记动量有方向：两个相等的相反动量相消为零，不相加。
关联知识
动量守恒是牛顿第二和第三定律——碰撞期间的相等相反力——对一对物体进行时间应用，而不是对一个物体。能量守恒是相同碰撞的第二个平行计算工具；两者结合让你无需了解涉及的力便能解决几乎任何碰撞。