物理动量和动量守恒定律 动量守恒定律的由来与成立的条件

动量守恒定律在解决一些力学方面问题时略胜与牛顿运动定律一筹，尤其是在研究火箭等航天航空领域上提供了基础。那么，动量守恒定律是怎么来的，我们如何判断一个物体或系统的动量是否守恒呢？咱们不妨先来看看一个小实验。

在一个光滑的水平面放置着两个质量相等的小车，小车中间有一根弹簧，用细线连接两小车后，弹簧处于压缩状态，此时，整个系统的动量为零。当我们剪短细线后发现，两个小车沿着相反的方向运动，且同时经过与弹簧中心点相同的两个点A点和B点。

由于动量是适量，当它们同时经过A点和B点时，两个小车的瞬时速度是相等的，也就是说，两个小车的动量大小是相等的，但它们方向相反，故而两个小车也就是系统的动量同样为零。换句话说，它们初末状态的合动量是相等的。从这个实验中就能得出动量守恒定律的两个信息。

第一：系统所受到的合外力为零，毕竟水平面处于光滑状态，也就说系统没有受到摩擦力的作用。

第二：系统所受到的内力远大于系统所受到的外力。

当然，这只是实验观察出来的动量守恒，既然系统的动量守恒，就必须得用一个公式进行表达出来，现在我们来看动量守恒定律的由来吧！

同样是在光滑的水平面上，H球以速度V1向左运动，N球以速度V2也向左运动，假设V2大于V1，那么，在某一时刻，N球是一定会装上H球的。在两小球撞到一起的瞬间，我们设H球受到的撞击力为Fh，N球受到的撞击力为Fn，根据动量定理我们可以列出如下的式子：

即Fh×T=MV1'-MV1，Fn×T=MV2'-MV2，其中V1'为H小球碰撞后的瞬时速度，V2'为N球碰撞后的瞬时速度。再根据牛顿第三定律可知，Fh与Fn是一对作用力与反作用力的关系可得，Fh与Fn的大小是相等且方向相反的。

故而，我们可以得出如下的式子，即MV1'-MV1=-（MV2'-MV2），将等式两边进行处理后就可以得出一个经典的式子，即MV1 MV2=MV1' MV2'，这个式子说明了系统的初动量的合等于末动量的合，这就是著名的动量守恒定律了。

动量守恒定律的运用是有条件的，即系统（两个或两个以上的物体）不受外力或所受到的合外力为零，则系统的动量才守恒。当然，这是绝对理想状态下的情况，当系统受到的外力远小于系统所受到的内力时，我们也可以认为系统的动量同样守恒。现在，我们来说说外力与内力吧！

在这里举一个例子就能一目了然，有根弹簧处于自然伸长状态，弹簧的左边与墙壁相接，右边连接在一个木块上，木块放置在光滑的水平面上，当我们用玩具枪对准木块发射一个飞镖时，飞镖插入木块后将弹簧压缩，在弹簧被压缩至最短距离时，系统的动量守恒吗？

很显然这个系统的动量是不守恒的，因为系统除了受到内力弹力外，还受到了墙壁对系统的支持力（外力），而且这个外力还在时刻发生变化，也就是说系统受到的外力不为零，故而系统的动量不守恒。

关于弹簧被压缩至最短距离时，木块的速度到底是零还是被弹开瞬间的最大速度呢？这是我们以后要研究的问题，大家可以先想想。