动量计算器

线动量是经典力学的核心概念，描述物体携带的运动量，并用于预测碰撞、火箭加速及力随时间的作用。本指南从日常直觉讲到工程与物理中的守恒定律。

什么是线动量？

线动量（常记为 p）= 质量 × 速度。速度有方向，故 p 是矢量：同速率反方向则动量相反。

慢速重型卡车可与快速自行车动量相同。因此动量对安全设计重要：停大质量或快物体需显著改变动量，常意味着大力或长制动距离。

物理学中的动量类型

入门力学中主要在直线或平面内处理线动量。相关概念包括：

• 线动量：直线运动或 2D/3D 分量合成时 p = mv。
• 角动量：描述旋转系统，如旋转的车轮或轨道卫星。
• 系统动量：将一组物体视为系统时，所有动量的矢量和。

与动量相关的核心原理

决定动量的因素

• 质量:速度不变时，质量加倍则动量加倍。
• 速度:质量不变时，速度加倍则动量加倍。
• 方向：合成多个物体动量时，符号与角度很重要。
• 参考系：测得动量取决于观察者参考系，但在惯性系中守恒成立。

实际世界应用

常见的误解

线动量与动能由质量与速度直接计算。用 SI（kg、m/s）以得到一致的 kg·m/s 与焦耳。

恒净力下可用 Δp = FΔt。一维两体：m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁′ + m₂v₂′。

使用上方计算器或手动按以下步骤操作：

1. 1
   若从克或吨开始，请将质量换算为千克。
2. 2
   速度以米/秒表示。km/h 除以 3.6 换算。
3. 3
   选定正方向，反方向运动用负速度。
4. 4
   质量乘以速度得动量 p，单位 kg·m/s。
5. 5
   可选：用相同质量与速率大小计算 KE = ½mv²。

动量与动能都描述运动，但回答不同问题。动量跟踪运动并在孤立碰撞中守恒；动能衡量达到当前速度所做的功，非弹性过程可能不守恒。

碰撞与守恒

• 弹性碰撞：动量与动能均守恒（理想台球）。
• 非弹性碰撞：动量守恒；部分动能变为内能、声或形变。
• 完全非弹性：物体粘在一起；对该初始动量而言动能损失最大。