运动的台球撞上静止的台球，会让静止的球也获得运动，在碰撞前运动的球具有某种静止的球所没有的东西。那种东西从某个意义上说是一种“运动的量”，一个为运动者所有而静止者所无的量。

运动的量――从“速度”到“动量”

当然物体的“速度”就是这样一种度量。这样我们就已经有了一个充当“运动的量”的物理量。确定了速度的大小和方向，也就确定了运动。一个有方向的量，即一个矢量。这是最简单的想法，但不是我们需要的。我们很容易抓住一只快速飞来的网球，

却很难阻挡一辆缓慢开过的汽车。一个重重的铁球能打碎好多玻璃球，而以相同速度运动的玻璃球却没有那么大的能力。只有速度是不够的，我们的“运动的量”还应包括物体的质量。如果我们通过相互作用来度量，那么缓慢运动的重物体可能比快速运动的轻物体拥有更多的“运动”。

靠质量和速度所能构成的最简单量就是惯性质量m与速度v的乘积mv，我们称它为“动量”。以后会看到，它是一个极端重要的量。假如在两个物体碰撞前后测量它们的动量，我们会发现碰撞前的总动量适量计算考虑每个物体的运动方向等于碰撞后的总动量，动量是守恒的。所有相互作用都遵从这个守恒律，这也就是为什么动量那么基本。

运动的量――从“动量”到“动能”

虽然动量是一个很有力的概念，但光凭它还不足以完全刻画运动特征，想想用肌肉的力量去阻挡一辆缓慢行驶的汽车，会流多少汗水！不管汽车从哪个方向来（假定在平坦的大路上），汗水都会流那么多。动量是有方向的，而汗水没有。阻挡汽车耗尽了大量的肌肉能量，推动汽车同样也需要那么多的肌肉的能量。日常生活中的能量概念在这儿找到了用武之地。运动也带来了一个没有方向的量（术语叫标量），即能量。我们可以认为，运动的物体拥有运动的能量，术语叫动能，对人来说，也就是为了阻止运动而流淌的汗水的量。

如何用惯性质量和速度来定量表达动能呢？没有直观的答案。它应该像动量那样，与物体的质量成正比，还应该随速度以某种方式增大。除此之外我们还必须从大量的碰撞研究中推出一个有用的关系。结果发现，有意义的量是质量与速度平方的一半的乘积――那1 /2mv^2。动能的意义在于，它跟动量一样，在台球的碰撞中是守恒的。碰撞前的总动能等于碰撞后的。动量和动能的守恒定律让我们能够预言所有类型的台球碰撞的结果。结果可能出现的小小误差可以归因于碰撞产生的热量（内部运动）、空气阻力和摩擦力。在任何精心设计的实验中，这些影响都很小，我们可以相信动量和动能的概念真的是威力巨大的。

对动量和动能概念的推广

台球的守恒律适用于其他的力学相互作用吗？不。这时，我们需要两个更进一步的概念，一个推广的动量，一个是推广的动能。我们来看在冰上旋转的溜冰者，他的双臂原先是水平张开的。他只要把手臂放下，就能转的更快。手臂的动量增加了，动量守恒发生了什么问题？它在旋转系统中不适用了。这是守恒的是一个相关的量，角动量，动量与物体离转轴距离的乘积。溜冰者的手臂放下来离身体更近，为保持角动量为常数，动量一定会增加。地球旋转速度不断在减小，那主要是因为月球引力影响的潮汐所产生的摩擦。角动量守恒定律告诉我们，地球角动量的减小一定伴着月亮在环绕地球轨道上的角动量的增加。月亮会离我们远去（不过这个效应很小）。如果把直线运动的动量叫线动量，我们可以概括起来说，在一切力学相互作用下，总的线动量和总的角动量分别保持不变。