动能守恒定律的公式是什么?如何推ů

如题所述

动量守恒定律是指一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。公式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。

推导过程:

以两球碰撞为例:光滑水平面上有两个质量分别是m1和m2的小球,分别以速度v1和v2(v1>v2)做匀速直线运动。当m1追上m2时,两小球发生碰撞,设碰后二者的速度分别为v1ˊ,v2ˊ。

设水平向右为正方向,它们在发生相互作用(碰撞)前的总动量:p=p1+p2=m1v1+m2v2,在发生相互作用后两球的总动量:pˊ=p1ˊ+p2ˊ=m1v1ˊ+m2v2ˊ。

设碰撞过程中两球相互作用力分别是F1和F2,力的作用时间是。

根据牛顿第二定律,碰撞过程中两球的加速度分别为:

根据牛顿第三定律,大小相等,方向相反,即:F1=-F2,所以:m1a1=-m2a2。

碰撞时两球之间力的作用时间很短,用△t表示,这样加速度与碰撞前后速度的关系就是:

 

代入上式,整理后可得:

或写成:

即:

这表明两球碰撞前后系统的总动量是相等的。

扩展资料

该定律的特点为:

1、矢量性

动量是矢量。动量守恒定律的方程是一个矢量方程。通常规定正方向后,能确定方向的物理量一律将方向表示为“+”或“-”,物理量中只代入大小:不能确定方向的物理量可以用字母表示。

2、瞬时性

动量是一个瞬时量,动量守恒定律指的是系统任一瞬间的动量和恒定。因此,列出的动量守恒定律表达式m1v1+m2v2+…=m1v1ˊ+m2v2ˊ+…,其中v1,v2…都是作用前同一时刻的瞬时速度,v1ˊ,v2ˊ都是作用后同一时刻的瞬时速度。

3、相对性

物体的动量与参考系的选择有关。通常,取地面为参考系,因此,作用前后的速度都必须相对于地面。

4、普适性

它不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多个物体组成的系统;不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统。

参考资料来源:百度百科动量守恒定律

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