动量守恒定律适用范围是什么?
在自然界中,大到天体间的相互作用,小到如质子、中子等基本粒子间的相互作用,都遵守动量守恒定律。因此,它是自然界中最重要、最普遍的客观规律之一,比牛顿运动定律的适用范围更广。
由于一个质点系在不受外力的作用时,它的总动量是守恒的,所以一个质点系的内力不能改变它质心的运动状态,这个讨论包含了三层含意:
1、如果一个质点系的质心原来是不动的,那么在无外力作用的条件下,它的质心始终不动,即位置不变。
2、如果一个质点系的质心原来是运动的,那么在无外力作用的条件下,这个质点系的质心将以原来的速度做匀速直线运动。
3、如果一个质点系的质心在某一个外力作用下作某种运动,那么内力不能改变质心的这种运动。比如某一物体原来做抛体运动,如果突然炸成两块,那么这两块物体的质心仍然继续做原来的抛体运动。
注意事项
1、动量是矢量,相互作用的物体组成的系统的总动量是指组成物体系的所有物体的动量的矢量和,而不是代数和,在具体计算时,经常采用正交分解法,写出动量守恒定律的分量方程,这样可把矢量运算转化为代数运算,
2、在合外力为零时,尽管系统的总动量恒定不变,但组成系统的各个物体的动量却可能不断变化,系统的内力只能改变系统内物体的动量,却不能改变系统的总动量。在合外力不为零时,系统的总动量就要发生改变,但在垂直于合外力方向上系统的动量应保持不变,即合外力的分量在某一方向上为零,则系统在该方向上动量分量守恒。
3、动量守恒定律成立的条件是合外力为零,但在处理实际问题时,系统受到的合外力不为零,若内力远大于外力时,我们仍可以把它当作合外力为零进行处理,动量守恒定律成立。如遇到碰撞、爆炸等时间极短的问题时,可忽略外力的冲量,系统动量近似认为守恒。
(4)动量守恒定律是由牛顿定律导出的,牛顿定律对于分子、原子等微观粒子一般不适用,而动量守恒定律却仍适用。因此,动量守恒定律是一条基本规律,它比牛顿定律具有更大的普遍性。