牛顿力学有三大运动定律，它们是这个体系里最基本的东西。第肯定律（惯性定律）和第二定律（F=ma）我们早已很熟悉了，牛顿第三定律的存在感没有那样强，可能是因为它太“显而易见”了吧。

可是，从它“推导”出来的一个东西却非常有意思，我们一起来看看。

牛顿第三定律简单的说就是：相互作用的两个物体作用力和反作用力大小相等，方向相反（牛顿的原话是“每一个作用都有一个相等的反作用”，并没有提到力。但因为我们学的是牛顿力学，所以教材里都立即用作用力和反作用力来表述）。

举个例子，你用力推墙，就会感觉墙也在以相同大小的力推你。尽管这个例子好像的确太理所当然、显而易见了，存在感不强。

可是我们仔细想想，牛顿第三定律其实是在告诉我们：两个物体相互作用（比如碰撞）时，假如我把它们看作一个总体，那它们之间的作用力就成了内部作用力（之后简称内力），内力大小相等，方向相反。

不清楚你看到这类大小相等、方向相反的东西有什么反应，会不会有一种想把它们加起来的冲动？

比如，-5和5一点都不好看，但把它们加起来就刚好等于0，消去了，感觉很棒。

代数化简时，看到一堆乱七八糟的东西刚好能够正负抵消，立马心情愉悦。

从经典的俄罗斯方块到目前很火的各类“消消乐”游戏，也都是抓住了人们喜欢看到复杂东西被消去，复杂问题简单化的心理。

 

那样，既然牛顿第三定律告诉我们相互作用的两个物体间的内力大小相等、方向相反，那我们要不要也来试试，看看能不能玩出一点俄罗斯方块的感觉来？

比如，两个小球在光滑水平面上碰撞时（光滑的意思就是不考虑摩擦力），水平方向上没有其它的外力，主导整个碰撞过程的就是两个小球之间的内力。

根据牛顿第三定律，球A对球B的力，和球B对球A的力大小相等，方向相反。

 

那样，对待这么两个大小相等、方向相反的内力，我们能做点啥呢？立即把这两个内力加起来，让它们的和等于0？

这么做好像没啥意思，立即加起来，得到它们的合力等于0又能说明什么呢？难道用牛顿第二定律F=ma，根据合力去算它们的合加速度？这是两个小球，算一个合加速度，没意义啊。

可是，我们能够把思维拓宽一点，再来观察一下小球的碰撞过程：碰撞的时候，这两个内力大小相等、方向相反，没错。可是，还有一个很隐蔽东西也是相等的，那就是作用的时间t。

两个小球碰撞时间t尽管极短，但它们绝对是同样的。你推了我一秒钟，我当然也反推了你一秒钟，正所谓一个巴掌拍不响。

 

好，既然两个小球的内力F和F'大小相等、方向相反（即F+F'=0，力是矢量，正负号代表方向），它们的作用时间Δt又相等。那我把内力和时间乘起来，得到的结果是不是还应该大小相等，方向相反？即：FΔt+F'Δt=0。

假设两个小球的质量分别为m、m'，碰撞过程中加速度分别是a、a'，那根据牛顿第二定律F=ma就能够把F、F'写成：F=ma，F'=m'a'。

把F和F'用ma代入上面的式子后，式子就变长了一点：maΔt+m'a'Δt=0。

这个结果很有意思，在maΔt里，原本ma是一组的。可是我们目前棒打鸳鸯，强行把ma拆散，让a和Δt组成新的cp，看看能擦出什么火花。

a乘以Δt是什么呢？a是加速度，Δt是碰撞的时间，加速度a乘以时间Δt，这不就是碰撞过程中物体速度的变动量Δv么（加速度a表示单位时间内速度变换了多少，乘以Δt自然就表示Δt时间内速度变动了多少，即：Δv=aΔt）？

这么，我们用牛顿第二定律把F拆成了ma，再把a和后面的Δt组在一起凑成了Δv。那样，原来的式子自然就变成了：mΔv+m'Δv'=0。

这个式子就值得玩味了，本来是根据牛顿第三定律，两个内力F和F'大小相等、方向相反：F+F'=0。目前却得到了质量m和速度变动量Δv的乘积mΔv大小相等、方向相反的关系式：mΔv+m'Δv'=0。

我们用一个新的物理量p表示质量m和速度v的乘积，即p=mv。再给这个p取一个名字，叫动量。

 

那样，mΔv自然就表示小球碰撞前后动量的变动量Δp。于是，原来的mΔv+m'Δv'=0就能够写成Δp+Δp'=0。

这就意味着，碰撞前后，小球A的动量增多了多少，小球B的动量就要减少多少，这么它们动量的变动量加起来才等于0。

两个物体发生碰撞，碰撞前后，一个物体的动量增多了多少，另一个物体的动量就减少了多少，这说明了什么呢？

这自然说明：碰撞过程中，两个小球的总动量守恒。

30 动量守恒定律

碰撞前我们总共有10份动量，碰撞后你的动量增多了2份（+2），我的刚好减少了2份（-2），那总动量还是10份，跟碰撞前一样（2-2=0）。