守恒量

守恒量
经典力学里,对于一个动力系统,随着时间的演进,所有保持不变的物理量都称为守恒量(conserved quantity),又称为运动常数。由于很多物理定律会表达某种守恒行为,对应的守恒量时常会出现于真实系统。例如,假设在某系统内涉及的作用力是保守力,则此系统的能量是守恒量。假设涉及的作用力是连心力,则此系统的角动量是守恒量。

动量守恒

根据动量守恒定律,如果一个系统内部的粒子所受外力的总和为零,则该系统的动量保持不变。这意味着,如果没有外力作用,或者外力相互抵消,系统中粒子的动量是一个守恒量。在这种情况下,粒子将保持匀速直线运动或静止状态。动量守恒可以用牛顿第二定律来表达,即当净外力为零时,动量的时间导数也为零,因此动量不随时间改变。

角动量守恒

角动量守恒定律指出,如果一个系统内部的粒子所受外力矩的总和为零,则该系统的角动量保持不变。这表明在没有外力矩或外力矩相互抵消的情况下,系统中粒子的角动量是一个守恒量。粒子将保持匀角速度运动或直线运动。角动量守恒的数学表达是,当净外力矩为零时,角动量的时间导数也为零,因此角动量是一个常数