動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律是自然界中的兩條基本物理定律焚鹊，相信大家對(duì)此并不陌生，物理課上同學(xué)們都用它們來(lái)解過(guò)不少習(xí)題韧献。然而末患，大家是否思考過(guò)，為什么它們會(huì)守恒呢势决？守恒背后體現(xiàn)了自然界的什么基本原理阻塑？
下面就來(lái)看一下吧。
首先看一下動(dòng)量果复。動(dòng)量的定義是質(zhì)量與速度的乘積陈莽，這是人們定義的一個(gè)反映物體的運(yùn)動(dòng)總量的概念。它看起來(lái)比較直觀虽抄、很容易理解走搁，因?yàn)楹苊黠@不能只拿速度當(dāng)作衡量物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)量的標(biāo)尺，而必須同時(shí)考慮到質(zhì)量迈窟。因?yàn)樗街玻粋€(gè)緩慢移動(dòng)的星球比一粒快速移動(dòng)的灰塵顯然具有更大的動(dòng)量车酣。
那么曲稼，再來(lái)看動(dòng)量的另一邊。動(dòng)量的變化等于力與時(shí)間的乘積湖员，那么贫悄，如果以一個(gè)靜止的物體作為參考系，就可以發(fā)現(xiàn)所謂的動(dòng)量其實(shí)是物體所受到的力在時(shí)間上的積累娘摔，靜止的物體因?yàn)槭艿匠掷m(xù)的力而獲得初始動(dòng)量窄坦，運(yùn)動(dòng)的物體也因?yàn)槭芰Χ鄳?yīng)改變動(dòng)量。那么，由于力的作用是相互的鸭津，作用力與反作用力大小相等彤侍、方向相反，而作用時(shí)間又肯定是相同的逆趋，那么盏阶，施力方所損失的動(dòng)量也必然與受力方所獲得的動(dòng)量相同，因此這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量也必然守恒闻书。
因此般哼，動(dòng)量守恒定律反映的是兩點(diǎn)規(guī)律：一是牛頓定律中的作用力與反作用力的關(guān)系；二是時(shí)間的一致性惠窄。
再來(lái)看一下能量。能量的定義有很多漾橙，不同的能量形式有不同的定義杆融，但都表現(xiàn)為物體做功的能力。在此處霜运，我們只以動(dòng)能的形式為例進(jìn)行分析脾歇。在動(dòng)能中，能量是質(zhì)量與速度平方的乘積再除以2淘捡，拋開(kāi)系數(shù)不管藕各，可以發(fā)現(xiàn)，其實(shí)能量就是在動(dòng)量基礎(chǔ)上又加上了一個(gè)速度的乘積焦除。這時(shí)激况，其左邊就變?yōu)榱肆εc距離的乘積。那么膘魄，同樣可以發(fā)現(xiàn)乌逐，能量其實(shí)是力在空間上的積累。同樣创葡，由于力和空間的一致性浙踢，在力的作用期間，一方損失的能量也必然等于另一方所獲得的能量灿渴，從而使得系統(tǒng)總的能量守恒洛波。
因此，能量守恒反映的也是兩點(diǎn)規(guī)律：一是牛頓定律中作用力與反作用力的關(guān)系骚露；二是空間的一致性蹬挤。
對(duì)于其他不同的能量形式，也僅僅是運(yùn)動(dòng)形式和表象的不同荸百，比如電能是大量電子的定向流闻伶，熱能是物體內(nèi)部微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)等等，因此也必然符合能量守恒定律够话。在這里蓝翰，還可以對(duì)勢(shì)能做進(jìn)一步分析光绕。勢(shì)能表現(xiàn)為低能區(qū)向高能區(qū)的運(yùn)動(dòng)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)畜份，這其實(shí)是力在空間上積累的更加直觀的一種形式诞帐，只是這種力的積累帶來(lái)的能量被儲(chǔ)藏起來(lái)了。
討論至此爆雹，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)停蕉，兩個(gè)守恒定律的本質(zhì)實(shí)際上是力的作用過(guò)程中，施力方和受力方經(jīng)歷了一致的時(shí)間和空間的直接反映钙态。動(dòng)量守恒的理解較為簡(jiǎn)單慧起，因?yàn)槠湫问絾我唬荒芰渴睾愕睦斫饫щy一些册倒，因?yàn)槟芰侩S物體運(yùn)行形式的不同而表現(xiàn)得非常不同蚓挤，但本質(zhì)上都是力在空間上的積累∽ぷ樱看透了運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)灿意，也就能很好地理解為什么能量會(huì)守恒了。
