关于动量守恒定律的几点小思考

孙睿临

在自然学科中，动量守恒定律是客观存在的基本规律，它本质是实验而得的定律，而非牛顿根据运动定论所推导出的，并且动量守恒定律的应用范围更广，从物理进程上看，它被发现要早于牛顿运动定律。

我们在使用动量守恒定律去解决问题的过程中，只需考虑物体相互作用产生的动量，不需要考虑作用过程，所以它可以有效解决因为作用力难以确定无法使用牛顿运动定律的问题。这是动量守恒定律的优势，并且也让我们有全新方法去处理力学问题。但是在具体学习时，经常由于理解动量守恒定律不到位而出现错误，下面将关于定律展开的思考作如下说明：

一、系统所受合外力的冲量为0，系统的动量会守恒

1.对比分析动量守恒的本质

根据中学所学的动量定理的表达式，当质点所受合外力等于0的情况下，有mv2=mv1。此时整个运动初末动量相等，因此经常将动量不变认作为动量守恒，但是从动量定理的表达式来看，只有Δt所有合外力为零时，mv才为恒量。所以动量守恒不止需要质点初末动量相等，并且质点在整个运动全过程中，需要每一时间点动量都维持恒定。

2.对比以及分析动量守恒条件

二、在应用动量守恒定律时应如何选择参考系

在使用动量守恒定律去计算运动系统的总动量时，在整个运动系统里所有质量的动量都需要处于统一惯性参考体系中。这点经常会出现错误，详情见如下例题。

在静止不动的水平面上飘着一艘m1=120kg的船，并且船头上坐着一个m2=60kg的人，船身总长L=8m，开始时人与船都呈静止状态，计算当人走到船尾的时候，船后退距离为多少？（不计水阻力）

三、解决竖直方向的打击问题，重力是否可以忽略

在学习中有这样一个例题：当使用锤子钉钉子时，已知打击速度、打击时间以及锤子重量，求在竖直方向，锤子对钉子的平均作用力。本题首先未考虑锤子重力，仅考虑平均锤子对钉子的作用力。然后又比较了打击力以及锤子重力，计算得出重力是打击力的2%，可以得出计算过程中不需计算锤子重力。所以导致学生认为计算时，可以不考虑物体重力。

其实，只在某种情况下可以不计重力。根据Ft=p'-p得出，从竖直角度打击，动量变化p'-p才可以忽略，同时当力作用时间非常短时，F值会很大，此时也可以忽略物体重力。除此之外，都需要考虑物体重力，也就是使用动量定理计算时，F应当考虑重力。

现阶段的理论分析以及实验研究结果都可以得出：在自然领域，不管是中子、质子等基本粒子互相作用，还是天体互相作用，都符合动量守恒定律。所以，在自然领域中，动量守恒定律非常普遍且非常重要，除此之外，同牛顿运动定律相比，动量守恒定律应用范围更广。