高中物理动量守恒定律概念及实验

高中物理动量守恒定律概念及实验

动量守恒定律概念

如果一个系统不受外力或所受到的外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量是不变的，这个规律我们叫做动量守恒定律。

大家要注意的是，动量是矢量，必须说明方向；在用动量守恒定律解题时，要规定好正方向。动量守恒定律是自然界中最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观的巨大物体，也适用于微观粒子；既可用在低速运动的物体上，也适用于高速运转的物体。动量守恒可用运动学公式、牛顿运动定律推导。

动量守恒定律的物理公式

基本公式：m1v1+m2v2= m1v1′+m2v2′；此公式为两个物体动量守恒的表达式。

多个物体碰撞可以写成：m1v1+m2v2+ m3v3+……= m1v1′+m2v2′+ m3v3′+……

公式还可以写成：p1+p2=p1′+p2′或者：Δp1+Δp2=0，Δp1=-Δp2；

在这里提醒大家：公式使用前规定好正方向，公式里所有出现动量的书写，要注意数值的正负性。

动量守恒定律实验

在实验中，我们要验证的是方程：m1·OP=m1·OM +m2·ON是否成立。

让质量较大的小球m1从斜槽上滚下，与放在斜槽末端的质量较小的小球m2发生正碰，碰前m1的入射速度为υ1，两球总动量为m1υ1.碰撞后，入射小球m1的速度为υ1′，被碰小球m2的速度为υ2′，两球总动量为队m1υ1′+m2υ2′，

根据动量守恒定律，应有m1υ1=m1υ1+m2υ2如果测出两球的质量m1和m2及两球在碰撞前后的速度υ1、υ1′、υ2′，代入上式，就可以验证动量是否守恒。

用天平可测出两球质量m1、m2.用平抛运动知识可以测出其速度：因它们下落的高度相同，故飞行时间相同，设为t，则它们飞行的水平距离s=υt，在图中有OP=υ1t……①OM＝υ1′t ……②ON＝υ2′t ……③如果实验中测得的m1、m2，OP、OM、ON满足关系m1·OP=m1·OM +m2·ON把①②③代入上式后消去t可得到mυ1= m1υ1′+ m2υ2′

结论:验证了m1·OP=m1·OM +m2·ON；式子是成立的，就验证了动量守恒定律。