动量守恒定理速度公式-动量守恒速度公式

动量守恒，说白了就是那个最赖、最懒也最管用的守恒定律。你要是把它写成教科书上那种“在绝对零度真空环境下，系统不受外力时，合外力为零则总动量不变”的长句子，那玩意儿就跟你背字典还背错字似的，彻底没味儿。咱不搞那些虚头巴脑的，直接扯现实。 扔个瓶子吧。想象你手里抓着个西瓜，在光滑的冰面上扔出去。冰面那玩意儿，你压根没动过它，也没让西瓜碰到它，除了你和西瓜，中间啥也看不见。
这时候，要是西瓜飞出去，你肯定得往后一蹭，要么干脆趴水里，总而言之你的动量得往回掉。你不能直接说“西瓜的动量没了，我动量增添了”，出于正是不存有这种“凭空增添”的东西。动量是守恒的，它就是个总账，大家算一下，左边（你 + 西瓜）的初动量等于右边末动量。你扔西瓜越猛，给西瓜的初动量可能大得吓人，但那一坨西瓜跑那会儿之后，你往后撤的速度和力度，正好抵消掉刚刚那一扔的推力。
要是地面不滑，你被墙挡住不动了，那西瓜扔出去后，你那一股子“没扔出去”的冲量，也就全飘走了，变成了墙上墙上一股看不见的反冲力。
这就叫动量守恒，它不认定委屈，也不认定亏待哪位。它只认一个事实：冲量是互不相干的，哪位碰哪位，哪位把冲量传给哪位，哪位就变没。 那这个守恒有没有例外呢？动量守恒，专治各种不服。
你想想，火箭飞上天，屁股底下喷火，明明有外力在推它，但它还能几千公里往上窜，为啥？出于它喷的不是空气，是带着燃料的废气。喷出去的那段气体，它屁股底下原本就有，动量没变啊。但你看火箭尾巴喷出来的火焰，它给它屁股的推力。
这时候，火箭和废气组成的系统，总动量守恒。
关键是，火箭喷出去的气，带着庞大的质量往外走，它的动量挺大，方向也是往前。火箭本身质量变小了，为了不让它飞得忒快，它得往后撤，动量就往前了。
这两个加起来，总动量还是守恒的。
要是Rocket 公司不看重环保，把废气直接排到大气里，那大气就得给它对撞，这时候大气受力，动量也变了，整个星球的动量自然也跟着动。
故此，动量守恒适用范围广，唯独它最厌恶那个“旁侧干扰”。 说到这儿，咱得聊聊那种“看起来不守恒”的情况。
比如台球桌上滚来滚去，最终散了一地，你捡起来一看，它散成了无数颗粒，总动量仿佛少了。别急，这玩意儿有办法。动量守恒的前提是“合外力为零”。台球桌是有摩擦的，并且地面有重力。当你把一颗台球从桌上投出去的瞬间，摩擦力还没启动抓它屁股呢，动量是守恒的。但一旦它在地面上滚动，摩擦力就启动挑拨离乱了。摩擦力是个内力，系统内部两两抵消，总动量不变。但摩擦力是个外力，它能把一局部动量从“运动”变成“热”，从“机械能”变成“内能”。
这时候总动量守恒，但机械量不守恒。你捡起来的那个球，它散开了，总动量的数值加起来可能比单颗球的时候小，但这并不矛盾，出于散开的那一堆球，它们在运动，总动量还在，只是形式变了。
这就好比钱守恒，你不能吞了吞，只能花在桌上。 再举一个更极端的例子。你站在电梯里，测一个质量 60 公斤的人，测他对你冲击力。
这时候电梯是封闭的，内外是对应的。
要是电梯突然加速向上，比如从静止瞬间变成 2 米每秒的速度。
这时候，电梯和人这个系统合外力为零（忽略电梯自重），动量守恒。人受到的冲击力，等于电梯给人的加速度乘以人的质量。
这个冲击力，实际上是系统内部的一对力。人给电梯的压力，电梯给人向下的反功本事。
这两个力加起来，人没变，电梯也没变，动量自然也没变。但要是电梯突然加速，人就没法保持静止了。出于人要保持原来的动量，得给电梯一个冲量，电梯就得给人一个冲量。
这两个冲量是相等的，方向反之。
故此，别看人感觉被“撞”了一下，动量也变了，但这彻底是电梯这个“大个子”为了配合你而做出的动作。你动了，电梯也在动，哪位也没少，哪位也没多。
这就是动量守恒最真的写照：世界是个大换，你给哪位，哪位就得反给你，只不过换的是“哪位动”而不是“哪位不动”。 咱们再回到那个扔西瓜的例子，这次换个角度。假设西瓜挺重，你扔出去的速度只有 0.5 米每秒。
这时候，你往后撤的速度可能也挺慢，就连可能根本动不了（要是冰面挺滑）。
这时候，有人会说，西瓜跑了，我不动了，动量去哪了？这就犯了低级毛病。动量守恒不是说“哪位跑哪位务必跑”，它说的是“哪位动哪位务必反，哪位不动哪位务必反”。你扔西瓜，给了西瓜向前的动量。
要是西瓜挺重，你扔得够快，你往后撤的速度可能慢如蜗牛。但这挺正常。出于西瓜的动量挺大，方向向前。你和你西瓜的总动量，就等于西瓜的动量减去你的动量（出于方向反之，数值大小相减）。
要是西瓜动量忒大，那你的动量可能微乎其微，简直感觉不到。
这不代表系统坏了，不代表守恒被打破了。它只是说明，在这个特定的瞬间，向前的动量压过了向后的。就像你开车，油门踩得特别猛，车子跑得飞快，但你身体可能出于惯性略微往前顶了一下，但这种感觉被庞大的动能掩盖了。
只有当速度到底，要么你遇到障碍减速时，那个“你往前顶”的感觉才会炸出来。 还有，动量守恒和能量守恒不一样。能量守恒说“东西不能凭空消亡”，能量能够变形，但总量不变。动量守恒说“东西不能凭空形成要么消亡”，动量能够变形，比如从速度变成热能，从速度变成声能，但总矢量大小务必得凑合。你不能说，我扔个西瓜，能量变成了无数个散落的碎片，动量却没变。碎片散开，那些碎片有的向前，有的向后，有的向上，有的向下。每一个碎片都有自己的动量。你算一下所有碎片的动量矢量和，它等于你扔西瓜前那个西瓜的动量。
这个等式务必成立。你不能说，西瓜碎了，动量就消亡了。它只是分散到了各个方向，变成了无数细小的“动量块”在跑。 最终聊聊实际应用，别整那些虚的。在粒子物理里，科学家研究夸克，发现自由夸克是不存有的，它们一辈子被囚禁在强子内部。
为啥？出于动量守恒。
要是你强行把一个夸克扔出来让它自由跑，你得给它一个庞大的反向冲量。
这个冲量，得由其他夸克要么胶子来供给。就像在高速公路上突然把一辆车抛到路边，那其他车都得赶紧往回撞。在这个微观世界里，动量守恒彻底地把某些构型“锁”死了。
比方说，电子在原子核里绕着跑，它不能突然飞出去，出于周围有其他电子和核子要负责它的“反冲”。
要是它飞出去了，整个原子的动量就得变，这违背了守恒。
故此，原子是稳定的，动量守恒是它稳定的基础。 自然，现实世界总有例外。你坐在高速列车上，急刹车。
这时候，你有惯性，你会往前冲。出于刹车力在推你往后。但列车本身也在动，刹车力是内力和外力的混合。
要是把你和列车当作一个系统，刹车力是外力，动量不守恒。
这时候，除了你，哪位给你供给向后的力？是车轮和轨道之间的摩擦力。
这摩擦力把列车给你的向后动量，转化为列车的前向动量（别看挺难察觉，但列车是动着的）。
故此，你往前冲，是列车为了符合动量守恒做出的补偿。你动了一丢丢，列车的动量也变了一丢丢，但总动量（人+车）依然是零的（假设静止启动）。
要是轨道光滑，没摩擦力，那列车根本不能刹车，你自然也续上了，动量就守恒了，但这就构不成减速场景了。 总而言之，动量守恒不是啥高深莫测的哲学概念，它就是力与动量的那个古老且永恒的协议。它不区分刚体还是流体，不分真空还是大气，不管是在粒子加速器里还是台球桌上，它都死死地守在那里。它告诉你：世界是个大账本，哪位丢哪位收，哪位增哪位减，唯独不能凭空创造或消灭。当你看到一堆东西散开，要么一个人被撞飞，别急着找缘由，先看看动量守恒，那个东西一定是守恒的，只是换了一种更精致、更分散的形式存有罢了。
这，才是物理学最朴素也最迷人的真理。