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动量守恒什么叫系统

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动量守恒定律中的“系统”是指由两个或两个以上相互作用的物体组成的整体。具体定义和要点如下:

一、系统的构成

基本定义

系统是由两个或多个相互作用的物体构成的力学系统,这些物体在相互作用过程中共同遵循物理规律。

示例

经典案例:

两个小球在光滑水平面上碰撞,若无外力(如摩擦力),这两个小球构成一个系统。

微观场景:原子核聚变反应中,参与反应的原子核构成系统。

二、系统的选择原则

研究需求导向

根据具体问题选择研究范围,例如:

碰撞问题:选择碰撞物体整体为系统;

天体运动:选择天体群为系统。

方便性原则

优先选择便于分析的子系统,例如:

滑块系统:可单独分析每个滑块的动量变化。

三、系统与外力的关系

守恒条件

动量守恒的核心条件是系统所受外力的矢量和为零(即合外力为零)。 - 若系统不受外力,动量必然守恒;

若系统受外力但内力远大于外力(如爆炸、碰撞瞬间),动量可近似守恒。

非守恒情况

当系统受外力且内力不足以抵消时(如物体在摩擦力作用下运动),总动量不守恒。

四、系统动量的特性

守恒性:

系统总动量保持不变,即相互作用前后总动量相等($p = p'$);

局部变化:系统内物体动量可发生变化(如碰撞后速度方向改变),但总动量不变。

五、应用领域

动量守恒定律适用于宏观物体(如车辆碰撞)和微观粒子(如粒子加速器中的碰撞),且对低速、高速运动均适用。

通过合理选择系统并判断外力条件,可有效应用动量守恒定律解决碰撞、爆炸、天体运动等物理问题。