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动量守恒

1687
  • Isaac Newton
研究人员在物理实验室用碰撞小车演示动量守恒。.

(图片仅供参考)

在孤立系统中,总动量保持恒定。孤立系统是指不受外力作用的系统。该原理源于牛顿运动定律。对于粒子系统,当合外力为零时,总动量 ⌒p⌒ = ∑_i m_i ⌒v⌒ 得到守恒。这是分析碰撞现象的基础。.

动量守恒定律是牛顿第二定律和第三定律的直接推论。牛顿的 第二定律 粒子动量变化率等于作用于其上的合力,即 [latex]\vec{F} = \frac{d\vec{p}}{dt}[/latex]。 对于多粒子系统,总动量是各粒子动量的向量和。作用于粒子的力可分为内力(系统内粒子间相互作用)和外力(系统外物体施加的力)。.

根据牛顿的 第三定律, 对于每个内力,都存在一个大小相等、方向相反的反作用力。当对系统中所有粒子进行力求和时,这些内力会成对抵消。因此,系统总动量的变化率等于净外力:\vec{F}_{\text{ext}} = \frac{d\vec{p}_{\text{total}}}{dt}.

孤立系统被定义为外部合力为零的系统([latex]\vec{F}_{\text{ext}} = 0[/latex])。 此时,总动量的变化率为零,意味着总动量矢量[latex]\vec{p}_{\text{total}}[/latex]保持恒定。只要系统保持孤立状态,这一原理始终成立,无论内部相互作用(包括碰撞和爆炸)多么复杂。.

UNESCO Nomenclature: 2209
- 机械

类型

抽象系统

中断

基础

用法

广泛使用

前体

  • 让·布里丹的冲量理论
  • 勒内·笛卡尔的’动量守恒‘原理’
  • 克里斯蒂安·惠更斯关于碰撞的研究
  • 艾萨克-牛顿运动定律

应用程序

  • 火箭推进
  • 车辆安全中的碰撞分析
  • 台球物理学
  • 枪支后坐力
  • 对天体相互作用的天文计算

专利:

NA

潜在创新理念

  • 开发先进的安全气囊展开算法
  • 航天器动量交换系绳的设计
  • 基于冲击分析的无损检测方法的创建
  • 多级火箭燃料效率优化
  • 小行星偏转策略的预测模型
  • 无摩擦磁悬浮运输系统的设计
  • 开发模拟真实碰撞的触觉反馈装置
  • 粒子加速器碰撞数据分析
  • 事故法医重建
  • 防护装备用吸震材料的设计
相关内容:动量守恒、孤立系统、牛顿定律、碰撞、经典力学、矢量和、外力、内力、恒动量、动力学。

历史背景

动量守恒

1650
1678
1687
1687
1738
1750
1785
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1672
1687
1687
1738
1750
1757
1788

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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