系统不受外力或所受合外力为零时,系统的总动量保持不变.这就是动量守恒定律.图(1)中,A、B两物体在光滑的水平面上匀速相向运动,两物体的动量大小分别为,某时刻两物体相互碰撞,碰撞后运动方向仍在一直线上,其动量分别变为.设其相互作用力分别为F和F',作用时间为Dt,由于
F=-F'所以
FDt=-F'Dt (1)
由动量定理可得
代入(1)式则
(2)
即
等式右边碰撞前系统的总动量,等式左边为碰撞后系统的总动量.此式说明,碰撞前后系统内两物体的动量都发生了变化,但系统的总动量保持不变,即动量守恒.在这一碰撞过程中,A、B间的作用力属于内力,系统所受合外力为零.
动量守恒定律虽然可以从牛顿定律推出.但是大量实验事实证明,它是独立于牛顿定律之外的,具有更加广泛意义的物理规律.