需要先学习的内容力的概念

动量守恒的原因

在无摩擦的轨道上,一辆运动的小车撞上另一辆静止的小车,两车连接后一起运动。

1 kg⁠のA⁠が6 m/s⁠で、静止した2 kg⁠のB⁠に衝突。連結後の速さは?

用公式解释现象

  1. 1列出A⁠的运动方程mA dvAdt=⁠FA……
  2. 2列出B⁠的运动方程mB dvBdt=⁠FB……
  3. 3应用牛顿第三定律FA+⁠FB=⁠0……
  4. 4建立描述2⁠辆小车整体运动的方程mA dvAdt+⁠mB dvBdt=⁠0……
  5. 5利用质量不变,将方程改写为动量的导数形式d(mA vA)dt+⁠d(mB vB)dt=⁠0……
  6. 6将导数之和合并为总动量的导数d(mA vA + mB vB)dt=⁠0……
  7. 7导数为0⁠,说明总动量不变mA vA + mB vB=⁠常量……
  8. 8应用于碰后连接的小车mA vA0 + mB vB0=⁠(mA + mB) V……
  9. 拓展:外力、冲量与能量
  10. 9考虑有外力作用的情况Δ(mA vA + mB vB)=⁠∫F外 dt……
  11. 10单独研究A⁠,建立冲量与动量变化量的关系mA V − mA vA0=⁠∫FA dt……
  12. 11比较碰撞前后的动能½ mA vA0² + ½ mB vB0²>⁠½ (mA + mB) V²……