为何封闭孤立系统中动量守恒但动能却可发生变化？

嘿，我太懂这种卡在物理概念里的感觉了！虽然这是给七八年级学生的内容，但当年我第一次接触碰撞守恒的时候，也把自己绕晕了，咱们慢慢理清楚：

先搞懂两种碰撞的守恒区别 #

• 弹性碰撞（elastic collision）：你可以把它想象成两个硬邦邦的钢球碰撞——撞完之后它们会完全“弹开”，没有明显的形变、发热或者能量损耗。这时候因为所有能量都还保持在物体的运动状态里，所以*动能（kinetic energy）和动量（momentum）*都是守恒的。简单说就是“啥能量都没浪费，全在物体的速度里”。
• 非弹性碰撞（inelastic collision）：比如两个橡皮泥球撞在一起直接粘成一坨，或者篮球砸在地上弹起高度变低。这种情况下，一部分动能会转化成内能（热量）、形变的能量甚至声音，所以动能就不守恒了。但动量依然守恒！因为动量只和物体的质量与速度有关，只要系统内部的相互作用不受到外界的力，总动量就不会变。

再唠唠封闭孤立系统动量守恒的逻辑（虽然你说暂时接受，但还是给你掰扯明白） #

这个本质其实来自牛顿第三定律：当系统里的两个物体相互作用时，A给B的作用力和B给A的反作用力，大小相等、方向相反，而且作用的时间完全一样。根据动量定理（Δp = F·t），A的动量变化量和B的动量变化量大小相等、方向相反，加起来总动量的变化就是0——所以整个系统的总动量就保持恒定。

封闭（没有质量进出系统）+孤立（没有外界的合外力作用）的系统，没有外部的力来改变总动量，就像你在一个完全密闭的房间里，不管你怎么扔东西、跳来跳去，整个房间（包括你和所有物品）的总动量都不会变，因为没有外面的力推这个房间嘛。

给你补个小例子：两个质量相同的小球，弹性碰撞时如果一个静止、一个以速度v运动，撞完会直接交换速度；如果是非弹性碰撞粘在一起，最终速度会变成v/2，这时候算动能会发现少了一半——那一半动能就变成热量啦，但总动量还是和碰撞前一模一样。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Anonymous