La quantité de mouvement se conserve-t-elle toujours lors d'un choc ?

Oui, tant qu'aucune force extérieure n'agit pendant le choc, ce qui est une très bonne approximation car le choc est très bref. Les forces entre les deux objets sont opposées, donc leurs variations de quantité de mouvement s'annulent.

Quelle différence entre choc élastique et inélastique ?

Dans un choc élastique, l'énergie cinétique totale après est égale à celle d'avant. Dans un choc inélastique, une partie de l'énergie cinétique se transforme en chaleur ou en son. La quantité de mouvement se conserve dans les deux cas.

Qu'est-ce que le coefficient de restitution ?

e = vitesse d'éloignement ÷ vitesse d'approche. e = 1 correspond à un choc parfaitement élastique, e = 0 à des objets qui restent collés, et les chocs réels sont entre les deux : environ 0,9 pour une boule de billard et 0,5 pour une balle de tennis sur surface dure.

Pourquoi deux boules de billard identiques repartent-elles à 90° ?

Pour des masses égales et un choc élastique, la conservation de la quantité de mouvement fait former un triangle aux trois vecteurs vitesse, et la conservation de l'énergie lui impose Pythagore : les deux vitesses finales sont perpendiculaires. Essaie dans Avancé avec la table et des masses égales.

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Quantité de mouvement et chocs

Dans tout choc, la quantité de mouvement totale se conserve. Ce qui change d'un choc à l'autre, c'est la part d'énergie cinétique qui reste.

Quantité de mouvement de chaque objet et totale en fonction du temps

Mesures

Ce qui se passe

La quantité de mouvement est le produit de la masse par la vitesse, p = mv, et elle a une direction. Quand deux objets se heurtent, ils exercent l'un sur l'autre des forces opposées pendant la même durée : ce que l'un gagne, l'autre le perd, et le total avant égale le total après. L'énergie cinétique, elle, peut changer. Dans un choc élastique (e = 1) rien n'est perdu et les objets s'éloignent aussi vite qu'ils se sont rapprochés. Dans un choc inélastique une partie devient chaleur, son et déformation, et ils s'éloignent moins vite. S'ils restent collés (e = 0), la perte est la plus grande que permet la conservation de la quantité de mouvement. Le coefficient de restitution e est le rapport de la vitesse d'éloignement à la vitesse d'approche. En deux dimensions, chaque composante se conserve, et deux masses égales dans un choc élastique oblique repartent toujours à 90° l'une de l'autre.

p = mvm₁u₁ + m₂u₂ = m₁v₁ + m₂v₂e = (v₂ − v₁) / (u₁ − u₂)ΔEc = ½ μ (1 − e²)(u₁ − u₂)², μ = m₁m₂ / (m₁ + m₂)

Lycée (physique-chimie, seconde et terminale) : quantité de mouvement, sa conservation pour un système isolé, chocs. Licence : chocs élastiques et inélastiques, coefficient de restitution.

Fais les calculs avec Formules de physique et Équations du mouvement.

Défi

Prédis d'abord : un chariot de 2 kg à 3 m/s heurte un chariot de 1 kg qui arrive en sens inverse à 1 m/s, et ils restent collés. Quelle est leur vitesse commune et combien d'énergie cinétique est perdue ? Choisis Collés, tape ta vitesse et vérifie.

Questions fréquentes

La quantité de mouvement se conserve-t-elle toujours lors d'un choc ?: Oui, tant qu'aucune force extérieure n'agit pendant le choc, ce qui est une très bonne approximation car le choc est très bref. Les forces entre les deux objets sont opposées, donc leurs variations de quantité de mouvement s'annulent.
Quelle différence entre choc élastique et inélastique ?: Dans un choc élastique, l'énergie cinétique totale après est égale à celle d'avant. Dans un choc inélastique, une partie de l'énergie cinétique se transforme en chaleur ou en son. La quantité de mouvement se conserve dans les deux cas.
Qu'est-ce que le coefficient de restitution ?: e = vitesse d'éloignement ÷ vitesse d'approche. e = 1 correspond à un choc parfaitement élastique, e = 0 à des objets qui restent collés, et les chocs réels sont entre les deux : environ 0,9 pour une boule de billard et 0,5 pour une balle de tennis sur surface dure.
Pourquoi deux boules de billard identiques repartent-elles à 90° ?: Pour des masses égales et un choc élastique, la conservation de la quantité de mouvement fait former un triangle aux trois vecteurs vitesse, et la conservation de l'énergie lui impose Pythagore : les deux vitesses finales sont perpendiculaires. Essaie dans Avancé avec la table et des masses égales.