9: 线性动量和碰撞
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在本节中，我们开发并定义了另一个守恒量，称为线性动量，以及另一种关系（脉冲动量定理），这将对系统的时间演变施加额外的限制。 动量守恒对于理解碰撞很有用，如上图所示。 它与节能和工作能量定理一样强大、同样重要、同样有用。
- 9.1：线性动量和碰撞的前奏
- 功率、能量和工作能量定理的概念之所以有价值，主要有两个原因：首先，它们是强大的计算工具，与直接使用牛顿定律（例如，具有非恒定力的系统）相比，分析复杂的物理系统要容易得多；第二，观察到封闭系统的总能量是守恒的，这意味着该系统只能以与节能一致的方式发展。
- 9.2: 线性动量
- 动量是一个概念，它描述了物体的运动如何不仅取决于其质量，还取决于其速度。 动量是一种矢量量，它同样取决于物体的质量和速度。 动量的 SI 单位为 kg • m/s。
- 9.3：冲击和碰撞（第 1 部分）
- 当对物体施加力一段时间时，该物体会经历冲动。 这种冲量等于物体的动量变化。 牛顿在动量方面的第二定律指出，施加到系统的净力等于该力引起的动量的变化率。
- 9.4：冲击和碰撞（第 2 部分）
- 由于冲量是一种作用一定时间的力，它会导致物体的运动发生变化。
- 9.5: 线性动量守恒（第 1 部分）
- 动量守恒定律说，封闭系统的动量在时间上是恒定的（守恒）。 封闭（或隔离）系统被定义为质量保持恒定且净外力为零的系统。 只有当系统关闭时，系统的总动量才会被保守。
- 9.7: 碰撞类型
- 弹性碰撞是保存动能的碰撞。 非弹性碰撞不会节省动能。 无论动能是否守恒，动量都是守恒的。 同时分析动能变化和动量守恒可以根据一维双体碰撞中的初始速度和质量来计算最终速度。
- 9.8: 多维碰撞
- 二维碰撞的方法是选择一个方便的坐标系，然后沿垂直轴将运动分解为多个部分。 动量同时且独立地在两个方向上保持不变。 毕达哥拉斯定理使用 x 和 y 分量给出动量向量的大小，这些分量是使用每个方向的动量守恒计算得出的。
- 9.9: 质量中心（第 1 部分）
- 扩展对象（由许多对象组成）具有一个定义的位置向量，称为质心。 粗略地说，质心可以看作是物体总质量的平均位置。 由于净外力，物体的质心追踪了牛顿第二定律规定的轨迹。 延伸物体内的内力无法改变整个延伸物体的动量。
- 9.11: 火箭推进器
- 火箭是动量守恒的一个例子，在这种情况下，系统的质量不恒定，因为火箭会喷射燃料以提供推力。 火箭方程为我们提供了火箭通过燃烧大量燃料而获得的速度变化，从而减少了火箭的总质量。
缩略图：泳池断路镜头。 （CC-SA-B Y；没办法）。