动量守恒定律与机械能守恒的区别

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  • 一、相似之处

    1.两个定律都是用“守恒量”来表示自然界的变化规律,研究对象均为物体系,运用“守恒量”表示物体系运动状态的变化规律是物理研究的重要方法.

    2.两个守恒定律均是在一定条件下才能成立,他们都是用运动的初、末两个状态的守恒量相等来表示物体系的规律特征,因此他们的表达式是相似的,并且均有多种形式.

    3.运用守恒定律解题要注意其整体性(不是其中一个物体)、相对性(表达式中的速度和其他有关物理量必须对应同一个参考系)、同时性(物体系内各物体的动量和机械能都是对应同一时刻的)、阶段性(满足条件的各个过程的始末量均守恒).列方程时,只需考虑运动的初状态和末状态,不必考虑中间过程细节.

    4.两个定律都可用实验验证,用理论论证.动量守恒定律是将动量定理应用于相互作用的物体,在不受外力的条件下可推导出来;机械能守恒定律是将动能定理应用于物体系(物体和地球组成系统),在只有重力做功的条件下可推导出来.

    二、相异之处

    1.守恒量不同.动量守恒定律的守恒量是动量,机械能守恒定律的守恒量是机械能.因此他们所表征的守恒规律是有本质区别的.动量守恒时,机械能可能守恒,也可能不守恒,反之亦然.

    2.守恒条件不同.动量守恒定律的适用条件是系统不受外力(或系统在某一方向不受外力);或系统所受的合外力为零;或系统所受的合外力远小于系统的内力.机械能守恒定律适用的条件是只有重力做功;或只有重力做功,其他力不做功;或虽除重力的功外,还有其他力做功,但这些力做功的代数和为零.

    3.表达式不同.动量守恒定律的表达式是一个矢量式,不论是,还是,或者均是矢量式.对于在同一直线上运动的物体系,只要规定正方向,动量守恒定律可表示为标量式;对于不在同一直线上运动的物体,可进行正交分解后,列出两个标量式表示动量守恒.在高中阶段,动量守恒定律的应用只限于一维的情况.机械守恒定律的表达式为标量式,一般可表示为,或者,或者(将系统分成a,b两部分来研究).