动量守恒定律（Law of conservation of momentum）是指一个系统不受外力或者所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，适用于任何形式的相互作用，也适用于宏观物体和微观粒子，以及低速和高速运动的物体，其具备的特性有系统性、矢量性、相对性，同时性、普适性。

1638年，伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）提出动量的近似概念。1644年，勒内·笛卡尔（René Descartes）对动量概念进行补充，使得动量概念进入雏形阶段。1668年，克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）确定了动量是个矢量 ，具有方向性。1687年，艾萨克·牛顿（Sir Isaac Newton）建立了完整的动量概念。17~18世纪，勒内·笛卡尔学派与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨学派产生运动量度之争。1743年 ，让·勒郎·达朗贝尔（Jean-Baptiste le Rond d'Alembert）表明了两者之间是“对立统一” 的关系 。1880年，弗里德里希·恩格斯（德语：FriedrichEngels）从“辩证法” 的角度总结 出：是以机械运动为量度的物理量 ，是以机械运动转化为其他形式的运动能力来量度的物理量。

动量守恒定律的应用非常广泛，在航空航天、军工武器、水利建设等方面都有应用，比较典型的有火箭、迫击炮、粘性泥石流冲击力的计算、桥墩壅水预测、分析船闸口门区船舶安全通航条件等。

1638年，伽利略·伽利莱在研究打击现象时 ，偶然间发现打击的效果与锤子的重量以及它的速度有关 ，为了研究自身理论的方便 ，他把重量和速度的乘积定义为“动量”，动量这个近似概念由此诞生。

1644年，法国哲学 、数学家勒内·笛卡尔发表了《哲学原理》（Principia Philosophiae)这一书中，并指出 ：“当一部分物质以两倍于另一部分物质的速度运动 ，而另一部分物质却大于这一部分物质的两倍时 ，我们有理由认为这两部分的物质具有相等的运动量 ，并且认为每当一部分的运动减少时 ，另一部分的运动就会相应的增加。”肯定了动量是物体运动的量度，表明了守恒的思想，但由于当时质量概念还未建立 ，也没有考虑到动量的方向性 ，所以动量概念还处于雏形阶段。

1668年，荷兰科学家克里斯蒂安·惠更斯经过多次碰撞实验的研究和分析 ，得出结论 ：“两个物体所具有的动量在碰撞时可以增多或减少 ，但是 ，如果减去反方向运动量时 ，它们的量值在同一方向的总和将保持不变。”惠更斯确定了动量是个矢量 ，具有方向性，但是那个时候重量和质量还常常被物理学家混淆 ，动量概念还有待进一步的完善。

1687 年 ，艾萨克·牛顿在《自然哲学的数学原理》(Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) 一书中指明物质的量度是质量 ，方才区分开质量和重量这两个基本的物理量 ，并给出了动量的准确定义 ：动量是速度和质量的乘积 ，它是一个矢量 ，其方向与速度方向相同。牛顿建立了完整的动量概念。

17~18 世纪，由于“力” 的概念还不是完全清晰 ，引起了勒内·笛卡尔学派和戈特弗里德·威廉·莱布尼茨学派关于物体“运动量度” 的一场争论，勒内·笛卡尔学派认运动量度是，戈特弗里德·威廉·莱布尼茨学派认为运动量度是。

1743 年 ，让·勒郎·达朗贝尔在他的《动力学论》 中提出 ：和是从不同角度来对物体运动进行度量的 ，并提出“运动的种类不同 ，运动的量度就不同”的观点 ，表明了两者之间是“对立统一” 的关系 。

1880年，弗里德里希·恩格斯从“辩证法” 的角度给这一争论最终总结 ：机械运动确实有两个量度 ，但也发现 ，每一种量度适用于某个界限十分明确的范围内 ，是以机械运动为量度的物理量 ，是以机械运动转化为其他形式的运动能力来量度的物理量。

一个系统不受外力或者所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。

表达式有4种形式：

（1）系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量：。

（2）系统总动量的增量等于零：。

（3）相互作用两物体组成的系统，两个物体动量的增量大小相等、方向相反：。

（4）两个物体组成的系统，相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量：。

定义介绍

质点的动量为质点的质量和运动速度的乘积。

单位

。

表达式

。

特性

动量是矢量，其方向与速度的方向一致，大小取决于质量和速度的大小，是一个状态量，具有瞬时性。

即明确研究对象是整个系统，这个系统的始末状态的质量应保持不变。动量守恒定律的应用，重点分析初末状态与中间过程无关，往往取整个过程来研究。

动量是矢量，不仅有大小，还有方向，动量守恒定律是指系统内各物体动量的矢量和保持不变，因此动量守恒定律的表达式是一个矢量式，在运用守恒定律时应特别注意系统内各物体初末状态动量的方向。一维空间的问题，可以用“+”、“-”表示方向，将矢量运算简化为代数运算。对未知方向可以先假设，后判断。

由于选取的参照物不同，物体的速度不同，所以应用动量守恒定律解题时，需注意表达式中所有的速度必须是相对同一参照物的速度。参照物必须是系统外的某静止物体，通常选地面，有时会选匀速运动的物体。

动量守恒定律虽然是过程定律，但只关心初、末状态，必须保证相应状态各参量的同时性。不同状态的动量不能求和。

动量守恒定律是自然界普遍适用的规律，不仅适用于碰撞，也适用于任何形式的相互作用。适用于接触的作用，也适用于不接触的作用；适用于高速运动物体的作用，也适用于低速运动的物体的作用；适用于宏观物体的作用，也适用于微观物体的作用。

（1）系统不受外力作用。

（2）系统虽受外力作用，但合力为零。

（3）系统受合外力不为零，但某一方向上不受外力或受合外力为零，则系统在这一方向上动量守恒。

（4）系统受合外力不为零，但合外力远小于系统内物体间的相互作用力（即内力），则系统的动量依然可视为守恒。

如图所示，在水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别是和，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是和， 。当第二个小球追上第一个小球时两球碰撞。碰撞后的速度分别是和。碰撞过程中第一个球所受第二个球对它的作用力是，第二个球所受第一个球对它的作用力是。

根据牛顿第二运动定律，碰撞过程中两球的加速度分别是

，

根据牛顿第三运动定律，与大小相等、方向相反，即

所以

碰撞时两球之间力的作用时间很短，用表示。这样，加速度与碰撞前后速度的关系就是

，

把加速度的表达式代入，移项后得到

（1）

由于两个物体碰撞过程中的每个时刻都有，因此上面(1)式对过程中的任意两时刻的状态都适用，也就是说，系统的动量在整个过程中一直保持不变。

火箭飞行时，装载的固体(或液体)燃料加上助燃剂，在燃烧室中发生爆炸性燃烧，并向火箭飞行的相反方向不断喷出速度很高的高温高压气体，根据动量守恒定律，火箭在飞行方向上便获得了推力，这个推力作用到火箭上，并由于火箭的有效质量随着气体的不断喷出而减少，火箭在飞行方向上将获得很大的速度。正因为火箭是依靠喷出气体的推动力而上天的，可以不需要空气作用，所以，它可以在空气稀薄的高空或外层空间飞行。

基于动量守恒原理，采用Hilbert变换对实测数据进行信号处理，通过计算求得泥石流体瞬时冲击力代表值，作为防治工程的设计依据。

基于动量守恒原理提出桥墩壅水预测理论计算方法，该方法可对多桥墩引起的上游平均壅水进行预测，并且可以对单个桥墩迎流面处最大壅水高度进行预测，为桥梁建设及城市防洪等领域提供了一定的技术支撑与理论指导。

基于动量守恒定律并考虑水流对船舶的作用，分析船舶为维持安全所形成的航行运动特征，并通过通航水流条件和船舶航行条件的模型试验， 对比研究两者的关系，提出了基于动量守恒定律的口门区船舶安全通航条件判定方法，全面了船舶能否安全进出口门区的判别标准。

散射光产生中除了有原波长的X线外，还产生了波长的X线光，其波长的增量是随着散射角的不同而变化的现象。康普顿借助于阿尔伯特·爱因斯坦的光子理论，从光子与电子碰撞的角度对此实验现象进行了圆满地解释。

当质点受到的合外力矩 时，质点角动量，即：当质点受到的对某固定点的合外力矩等于零时，质点对该点的角动量守恒，称为质点角动量守恒定律。角动量守恒定律和动量守恒定律一样，是自然界最基本的定律。

能量既不能消失，也不能创造，它只能从一个物体传给另一个物体，由一种形式转化为另一种形式；一个孤立系统经历任何变化时，该系统内各种形式的能量可以互相转换，但它们的总和保持不变。这个结论称为能量守恒定律。这是物理学中具有最大普遍性的定律之一。