牛顿力学

动量守恒定律

验证水平面上双小车系统的动量守恒：当外力冲量可忽略时，总动量 $\vec P = m_1\vec u_1 + m_2\vec u_2$ 在相互作用后保持不变。再观察外力冲量使 $P$ 按 $\Delta P = J_{\mathrm{ext}}$ 变化的情形。

高中

器材

设定质量与初速度
在第 1 节中拖动四个滑块 m₁（kg）、m₂（kg）、u₁（m/s）、u₂（m/s）——试取 u₁ > 0、u₂ < 0 使两车相向运动（向右为正方向）。读取下方读数“P trước = m₁u₁+m₂u₂”，并与用滑块数值手算的 $P = m_1u_1 + m_2u_2$ 对照。
检验总动量保持不变
把第 2 节的外冲量设为 J = 0。改变第 1 节的 m₁、m₂、u₁、u₂，每次记录 P trước；当 J ngoài ≈ 0 时读数始终显示“P sau bằng P trước”——系统在水平方向孤立，即使每辆车速度改变，总动量仍守恒。与 $m_1u_1 + m_2u_2 = m_1v_1 + m_2v_2$ 对照。
尝试外力不为零的情形
在第 2 节把“Xung lượng ngoài J（N·s）”滑块分别调到正值和负值，并改变“Thời gian Δt（s）”。读数“P sau = P trước + J ngoài”表明总动量不再守恒：它恰好偏移 J，对应牛顿第二定律的冲量形式 $\Delta P = J_{\mathrm{ext}}$ ，平均外力为 $F = J/\Delta t$ 。
预测并比较
取 m₁ = m₂ 且 u₂ = −u₁，先预测 P trước 再与读数对照（预期 P = 0——画布上动量箭头相互抵消）。然后设 J ≠ 0，在读数前先用 $P_{\text{sau}} = P_{\text{trước}} + J$ 估算 P sau；再用两组不同的 (m, u) 重复，检验守恒定律何时适用。

动量概念源于十七世纪的碰撞研究。笛卡尔提出“运动量” mv 守恒，但忽略了运动方向。约1652年起，惠更斯分析弹性碰撞，认识到守恒量必须带方向；他的成果在身后结集于《论物体在碰撞中的运动》(1703年)。 1687年，牛顿在《自然哲学的数学原理》中建立运动定律体系，把动量 mv 通过第二定律的形式

F = \mathrm{d}p/\mathrm{d}t

与力直接联系。结合作用力与反作用力第三定律，可推出孤立系统的总动量守恒——这至今仍是碰撞、爆炸和反冲分析的基础。