Impulsion linéaire

AP Physique 1 · Topic 4 · ⁨Sujet 4⁩

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4.1

Linear Momentum · ⁨Quantité de mouvement linéaire⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Learning Objective 4.1.A: Describe the linear momentum of an object or system.

4.1.A.1 Linear momentum is defined by the equation $\vec{p} = m\vec{v}$.
- Equation: $\vec{p} = m\vec{v}$
4.1.A.2 Momentum is a vector quantity and has the same direction as the velocity.
4.1.A.3 Momentum can be used to analyze collisions and explosions.
- 4.1.A.3.i A collision is a model for an interaction where the forces exerted between the involved objects in the system are much larger than the net external force exerted on those objects during the interaction.
- 4.1.A.3.ii As only the initial and final states of a collision are analyzed, the object model may be used to analyze collisions.
- 4.1.A.3.iii An explosion is a model for an interaction in which forces internal to the system move objects within that system apart.

Boundary statement: Unless otherwise stated, the general term "momentum" will refer specifically to linear momentum.

Français

Objectif d'apprentissage 4.1.A : Décrire l'impulsion linéaire d'un objet ou d'un système.

4.1.A.1 L'impulsion linéaire est définie par l'équation $\vec{p} = m\vec{v}$.
- Équation : $\vec{p} = m\vec{v}$
4.1.A.2 L'impulsion est une grandeur vectorielle et a la même direction que la vitesse.
4.1.A.3 L'impulsion peut être utilisée pour analyser les collisions et les explosions.
- 4.1.A.3.i Une collision est un modèle pour une interaction où les forces exercées entre les objets impliqués dans le système sont beaucoup plus grandes que la force externe nette exercée sur ces objets pendant l'interaction.
- 4.1.A.3.ii Comme seuls les états initial et final d'une collision sont analysés, le modèle objet peut être utilisé pour analyser les collisions.
- 4.1.A.3.iii Une explosion est un modèle pour une interaction dans laquelle des forces internes au système éloignent les objets au sein de ce système.

Énoncé de limite : Sauf indication contraire, le terme général « impulsion » fera référence spécifiquement à l'impulsion linéaire.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

Linear momentum 动量 is mass times velocity – a vector pointing the same way as the velocity:

$$\vec{p}=m\vec{v}.$$

It measures "how hard it is to stop" a moving object. A heavy slow truck and a light fast ball can have the same momentum. Its unit is $\text{kg m/s}$, the same as $\text{N s}$.

Français

La quantité de mouvement linéaire 动量 est la masse multipliée par la vitesse – un vecteur pointant dans la même direction que la vitesse :

$$\vec{p}=m\vec{v}.$$

Elle mesure « à quel point il est difficile d'arrêter » un objet en mouvement. Un camion lourd et lent et une balle légère et rapide peuvent avoir la même quantité de mouvement. Son unité est $\text{kg m/s}$, la même que celle de $\text{N s}$.

4.2

Change in Momentum and Impulse · ⁨Changement de quantité de mouvement et impulsion⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Learning Objective 4.2.A: Describe the impulse delivered to an object or system.

4.2.A.1 The rate of change of momentum is equal to the net external force exerted on an object or system.
- Equation: $\vec{F}_{\text{net}} = \dfrac{\Delta \vec{p}}{\Delta t}$
4.2.A.2 Impulse is defined as the product of the average force exerted on a system and the time interval during which that force is exerted on the system.
- Equation: $\vec{J} = \vec{F}_{\text{avg}} \Delta t$
4.2.A.3 Impulse is a vector quantity and has the same direction as the net force exerted on the system.
4.2.A.4 The impulse delivered to a system by a net external force is equal to the area under the curve of a graph of the net external force exerted on the system as a function of time.
4.2.A.5 The net external force exerted on a system is equal to the slope of a graph of the momentum of the system as a function of time.

Learning Objective 4.2.B: Describe the relationship between the impulse exerted on an object or a system and the change in momentum of the object or system.

4.2.B.1 Change in momentum is the difference between a system's final momentum and its initial momentum.
- Equation: $\Delta \vec{p} = \vec{p} - \vec{p}_0$
4.2.B.2 The impulse–momentum theorem relates the impulse exerted on a system and the system's change in momentum.
- Equation: $\vec{J} = \vec{F}_{\text{avg}} \Delta t = \Delta \vec{p}$
4.2.B.3 Newton's second law of motion is a direct result of the impulse–momentum theorem applied to systems with constant mass.
- Equation: $\vec{F}_{\text{net}} = \dfrac{\Delta \vec{p}}{\Delta t} = m\dfrac{\Delta \vec{v}}{\Delta t} = m\vec{a}$

Boundary statement: AP Physics 1 does not require students to quantitatively analyze systems in which the mass of the system changes with respect to time.

Français

Objectif d'apprentissage 4.2.A : Décrire l'impulsion fournie à un objet ou un système.

4.2.A.1 Le taux de changement de l'impulsion est égal à la force externe nette exercée sur un objet ou un système.
- Équation : $\vec{F}_{\text{net}} = \dfrac{\Delta \vec{p}}{\Delta t}$
4.2.A.2 L'impulsion est définie comme le produit de la force moyenne exercée sur un système et de l'intervalle de temps pendant lequel cette force est exercée sur le système.
- Équation : $\vec{J} = \vec{F}_{\text{avg}} \Delta t$
4.2.A.3 L'impulsion est une grandeur vectorielle et a la même direction que la force nette exercée sur le système.
4.2.A.4 L'impulsion fournie à un système par une force externe nette est égale à l'aire sous la courbe d'un graphique de la force externe nette exercée sur le système en fonction du temps.
4.2.A.5 La force externe nette exercée sur un système est égale à la pente d'un graphique de l'impulsion du système en fonction du temps.

Objectif d'apprentissage 4.2.B : Décrire la relation entre l'impulsion exercée sur un objet ou un système et le changement d'impulsion de l'objet ou du système.

4.2.B.1 Le changement d'impulsion est la différence entre l'impulsion finale d'un système et son impulsion initiale.
- Équation : $\Delta \vec{p} = \vec{p} - \vec{p}_0$
4.2.B.2 Le théorème de l'impulsion-quantité de mouvement relie l'impulsion exercée sur un système et la variation de quantité de mouvement de ce système.
- Équation : $\vec{J} = \vec{F}_{\text{avg}} \Delta t = \Delta \vec{p}$
4.2.B.3 La deuxième loi du mouvement de Newton est une conséquence directe du théorème de l'impulsion-quantité de mouvement appliqué aux systèmes à masse constante.
- Équation : $\vec{F}_{\text{net}} = \dfrac{\Delta \vec{p}}{\Delta t} = m\dfrac{\Delta \vec{v}}{\Delta t} = m\vec{a}$

Énoncé de limite : AP Physics 1 ne requiert pas que les étudiants analysent quantitativement des systèmes dont la masse varie avec le temps.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

A net force acting over time changes momentum. The impulse 冲量 delivered is

$$\vec{J}=\vec{F}\,\Delta t=\Delta\vec{p}.$$

This is the impulse–momentum theorem: impulse equals the change in momentum. On a force–time graph, impulse is the area under the curve. It explains why airbags and follow-through help – spreading the same momentum change over a longer time reduces the force.

Worked example. A $0.15\ \text{kg}$ ball hits a wall at $20\ \text{m/s}$ and bounces straight back at $15\ \text{m/s}$. The contact lasts $0.020\ \text{s}$. Find the average force on the ball. Take the rebound direction as positive, so $u=-20\ \text{m/s}$ and $v=+15\ \text{m/s}$:

$$\Delta p=m(v-u)=0.15\big(15-(-20)\big)=5.25\ \text{kg m/s},\qquad F=\frac{\Delta p}{\Delta t}=\frac{5.25}{0.020}=260\ \text{N}.$$

The sign work matters: forgetting that the velocity reverses is the most common mistake here.

Français

Une force nette agissant pendant un temps modifie la quantité de mouvement. L'impulsion 冲量 délivrée est

$$\vec{J}=\vec{F}\,\Delta t=\Delta\vec{p}.$$

Ceci est le théorème de l'impulsion-quantité de mouvement : l'impulsion est égale à la variation de la quantité de mouvement. Sur un graphique force–temps, l'impulsion est la surface sous la courbe. Cela explique pourquoi les airbags et le suivi aident – étaler la même variation de quantité de mouvement sur un temps plus long réduit la force.

L'impulsion est l'aire sous la courbe force-temps, égale à la force moyenne multipliée par la durée de contact — L'impulsion est la surface sous la courbe force-temps, égale à la force moyenne multipliée par le temps de contact

Exemple résolu. Une balle de $0.15\ \text{kg}$ heurte un mur à $20\ \text{m/s}$ et rebondit directement en arrière à $15\ \text{m/s}$. Le contact dure $0.020\ \text{s}$. Trouver la force moyenne sur la balle. Prenez la direction du rebond comme positive, donc $u=-20\ \text{m/s}$ et $v=+15\ \text{m/s}$ :

$$\Delta p=m(v-u)=0.15\big(15-(-20)\big)=5.25\ \text{kg m/s},\qquad F=\frac{\Delta p}{\Delta t}=\frac{5.25}{0.020}=260\ \text{N}.$$

Le signe est important : oublier que la vitesse s'inverse est l'erreur la plus commune ici.

Vocabulary · ⁨Vocabulaire⁩ Train · ⁨Entrainer⁩

English · ⁨Anglais⁩	Chinese · ⁨Chinois⁩	Pinyin
Linear momentum/ˈlɪnɪə məʊˈmentəm/	动量	dòng liàng
impulse/ˈɪmpʌls/	冲量	chōng liàng
conserved/kənˈsɜːvd/	守恒	shǒu héng

4.3

Conservation of Linear Momentum · ⁨Conservation de la quantité de mouvement linéaire⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Learning Objective 4.3.A: Describe the behavior of a system using conservation of linear momentum.

4.3.A.1 A collection of objects with individual momenta can be described as one system with one center-of-mass velocity.
- 4.3.A.1.i For a collection of objects, the velocity of a system's center of mass can be calculated using the equation $\vec{v}_{\text{cm}} = \dfrac{\sum \vec{p}_i}{\sum m_i} = \dfrac{\sum m_i \vec{v}_i}{\sum m_i}$.
- 4.3.A.1.ii The velocity of a system's center of mass is constant in the absence of a net external force.
4.3.A.2 The total momentum of a system is the sum of the momenta of the system's constituent parts.
4.3.A.3 In the absence of net external forces, any change to the momentum of an object within a system must be balanced by an equivalent and opposite change of momentum elsewhere within the system. Any change to the momentum of a system is due to a transfer of momentum between the system and its surroundings.
- 4.3.A.3.i The impulse exerted by one object on a second object is equal and opposite to the impulse exerted by the second object on the first. This is a direct result of Newton's third law.
- 4.3.A.3.ii A system may be selected so that the total momentum of that system is constant.
- 4.3.A.3.iii If the total momentum of a system changes, that change will be equivalent to the impulse exerted on the system.
  - Equation: $\vec{J} = \Delta \vec{p}$
4.3.A.4 Correct application of conservation of momentum can be used to determine the velocity of a system immediately before and immediately after collisions or explosions.

Boundary statement: AP Physics 1 includes a quantitative and qualitative treatment of conservation of momentum in one dimension and a semiquantitative treatment of conservation of momentum in two dimensions. Exam questions involving solution of simultaneous equations are not included in AP Physics 1, but the AP Physics 1 Exam may include questions that assess whether students can set up the equations properly and reason about how changing a given mass, speed, or angle would affect other quantities. AP Physics 2 includes a full treatment of conservation of momentum in two dimensions for problems that include one unknown final velocity.

Learning Objective 4.3.B: Describe how the selection of a system determines whether the momentum of that system changes.

4.3.B.1 Momentum is conserved in all interactions.
4.3.B.2 If the net external force on the selected system is zero, the total momentum of the system is constant.
4.3.B.3 If the net external force on the selected system is nonzero, momentum is transferred between the system and the environment.

Français

Objectif d'apprentissage 4.3.A : Décrire le comportement d'un système en utilisant la conservation de la quantité de mouvement linéaire.

4.3.A.1 Un ensemble d'objets ayant chacun leur propre quantité de mouvement peut être décrit comme un seul système possédant une vitesse unique du centre de masse.
- 4.3.A.1.i Pour un ensemble d'objets, la vitesse du centre de masse d'un système peut être calculée à l'aide de l'équation $\vec{v}_{\text{cm}} = \dfrac{\sum \vec{p}_i}{\sum m_i} = \dfrac{\sum m_i \vec{v}_i}{\sum m_i}$.
- 4.3.A.1.ii La vitesse du centre de masse d'un système reste constante en l'absence de force externe nette.
4.3.A.2 La quantité de mouvement totale d'un système est la somme des quantités de mouvement des parties qui le composent.
4.3.A.3 En l'absence de forces externes nettes, toute modification de la quantité de mouvement d'un objet au sein d'un système doit être compensée par une variation équivalente et opposée de quantité de mouvement ailleurs dans le système. Toute variation de la quantité de mouvement d'un système résulte d'un transfert de quantité de mouvement entre le système et son environnement.
- 4.3.A.3.i L'impulsion exercée par un objet sur un second objet est égale et opposée à l'impulsion exercée par le second objet sur le premier. Il s'agit d'une conséquence directe de la troisième loi de Newton.
- 4.3.A.3.ii Un système peut être choisi de telle sorte que sa quantité de mouvement totale soit constante.
- 4.3.A.3.iii Si la quantité de mouvement totale d'un système change, cette variation sera équivalente à l'impulsion exercée sur le système.
  - Équation: $\vec{J} = \Delta \vec{p}$
4.3.A.4 Une application correcte de la conservation de la quantité de mouvement permet de déterminer la vitesse d'un système immédiatement avant et immédiatement après des collisions ou des explosions.

Énoncé de limite : AP Physics 1 comprend un traitement quantitatif et qualitatif de la conservation de la quantité de mouvement en une dimension, ainsi qu'un traitement semi-quantitatif en deux dimensions. Les questions d'examen impliquant la résolution de systèmes d'équations simultanées ne sont pas incluses dans AP Physics 1, mais l'examen AP Physics 1 peut comporter des questions évaluant si les étudiants savent poser correctement les équations et raisonner sur la façon dont la modification d'une masse, d'une vitesse ou d'un angle donné affecterait d'autres grandeurs. AP Physics 2 comprend un traitement complet de la conservation de la quantité de mouvement en deux dimensions pour les problèmes comportant une seule vitesse finale inconnue.

Objectif d'apprentissage 4.3.B : Décrire comment le choix d'un système détermine si la quantité de mouvement de ce système change.

4.3.B.1 La quantité de mouvement est conservée dans toutes les interactions.
4.3.B.2 Si la force externe nette agissant sur le système choisi est nulle, la quantité de mouvement totale du système est constante.
4.3.B.3 Si la force externe nette agissant sur le système choisi est non nulle, la quantité de mouvement est transférée entre le système et l'environnement.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

If the net external force on a system is zero, its total momentum is conserved 守恒:

$$\sum \vec{p}_{\text{before}}=\sum \vec{p}_{\text{after}}.$$

Internal forces (like the push between two colliding carts) come in third-law pairs and cancel, so they cannot change the total momentum. This is the key tool for collisions 碰撞 and explosions – apply it separately in the $x$ and $y$ directions.

Worked example (recoil 反冲). A $60\ \text{kg}$ skater, initially at rest on frictionless ice, throws a $2.0\ \text{kg}$ ball at $8.0\ \text{m/s}$. Find her recoil speed. The total momentum starts at zero and stays zero:

$$0=(60)v+(2.0)(8.0)\;\Rightarrow\;v=-\frac{16}{60}=-0.27\ \text{m/s},$$

so she moves at $0.27\ \text{m/s}$ in the opposite direction to the ball – the principle behind rockets and guns.

A whole collection of objects can be described by a single center-of-mass velocity 质心速度:

$$\vec{v}_{\text{cm}}=\frac{\sum m_i\vec{v}_i}{\sum m_i}=\frac{\vec{p}_{\text{total}}}{M_{\text{total}}}.$$

Since total momentum is conserved when no net external force acts, $\vec{v}_{\text{cm}}$ then stays constant – a $v_{\text{cm}}$-versus-time graph is flat unless an outside force acts. An internal collision or explosion never changes it, however violently the parts fly apart.

Français

Si la force externe nette sur un système est nulle, sa quantité de mouvement totale est conservée 守恒 :

$$\sum \vec{p}_{\text{before}}=\sum \vec{p}_{\text{after}}.$$

Les forces internes (comme la poussée entre deux chariots en collision) forment des paires de la troisième loi et s'annulent, donc elles ne peuvent pas changer la quantité de mouvement totale. C'est l'outil clé pour les collisions 碰撞 et les explosions – appliquez-le séparément dans les directions $x$ et $y$.

Une collision frontale : la quantité de mouvement totale avant est égale à la quantité de mouvement totale après

Exemple résolu (recul 反冲). Un patineur de $60\ \text{kg}$, initialement au repos sur une glace sans frottement, lance une balle de $2.0\ \text{kg}$ à $8.0\ \text{m/s}$. Trouvez sa vitesse de recul. La quantité de mouvement totale commence à zéro et reste nulle :

$$0=(60)v+(2.0)(8.0)\;\Rightarrow\;v=-\frac{16}{60}=-0.27\ \text{m/s},$$

elle se déplace donc à $0.27\ \text{m/s}$ dans la direction opposée à celle de la balle – le principe derrière les fusées et les armes à feu.

Un ensemble complet d'objets peut être décrit par une seule vitesse du centre de masse 质心速度 :

$$\vec{v}_{\text{cm}}=\frac{\sum m_i\vec{v}_i}{\sum m_i}=\frac{\vec{p}_{\text{total}}}{M_{\text{total}}}.$$

Puisque la quantité de mouvement totale est conservée lorsqu'aucune force extérieure nette n'agit, $\vec{v}_{\text{cm}}$ reste alors constant – un graphique de $v_{\text{cm}}$ en fonction du temps est plat sauf si une force extérieure agit. Une collision interne ou une explosion ne la modifie jamais, aussi violentes que soient les pièces qui s'éparpillent.

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Entrer en collision deux chariots et conserver la quantité de mouvement

Dans toute collision, la quantité de mouvement totale $\sum mv$ avant est égale à celle après. Réglez les masses et les vitesses et vérifiez la comptabilité de la quantité de mouvement.

Vocabulary · ⁨Vocabulaire⁩ Train · ⁨Entrainer⁩

English · ⁨Anglais⁩	Chinese · ⁨Chinois⁩	Pinyin
collisions/kəˈlɪʒnz/	碰撞	pèng zhuàng
center-of-mass velocity/ˈsentə ɒv mæs vəˈlɒsɪti/	质心速度	zhì xīn sù dù
elastic collision/ɪˈlæstɪk kəˈlɪʒn/	弹性碰撞	tán xìng pèng zhuàng
inelastic collision/ɪnɪˈlæstɪk kəˈlɪʒn/	非弹性碰撞	fēi tán xìng pèng zhuàng
recoil/rɪˈkɔɪl/	反冲	fǎn chōng

4.4

Elastic and Inelastic Collisions · ⁨Collisions élastiques et inélastiques⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Learning Objective 4.4.A: Describe whether an interaction between objects is elastic or inelastic.

4.4.A.1 An elastic collision between objects is one in which the initial kinetic energy of the system is equal to the final kinetic energy of the system.
4.4.A.2 In an elastic collision, the final kinetic energies of each of the objects within the system may be different from their initial kinetic energies.
4.4.A.3 An inelastic collision between objects is one in which the total kinetic energy of the system decreases.
4.4.A.4 In an inelastic collision, some of the initial kinetic energy is not restored to kinetic energy but is transformed by nonconservative forces into other forms of energy.
4.4.A.5 In a perfectly inelastic collision, the objects stick together and move with the same velocity after the collision.

Français

Objectif d'apprentissage 4.4.A : Décrire si une interaction entre des objets est élastique ou inélastique.

4.4.A.1 Une collision élastique entre des objets est une collision où l'énergie cinétique initiale du système est égale à l'énergie cinétique finale du système.
4.4.A.2 Lors d'une collision élastique, les énergies cinétiques finales de chaque objet au sein du système peuvent être différentes de leurs énergies cinétiques initiales.
4.4.A.3 Une collision inélastique entre des objets est une collision où l'énergie cinétique totale du système diminue.
4.4.A.4 Lors d'une collision inélastique, une partie de l'énergie cinétique initiale n'est pas restituée sous forme d'énergie cinétique, mais est transformée par des forces non conservatives en d'autres formes d'énergie.
4.4.A.5 Lors d'une collision parfaitement inélastique, les objets restent collés ensemble et se déplacent avec la même vitesse après la collision.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

Conservation of momentum in a collision

Momentum is conserved in every collision (with no external force). Kinetic energy is not:

In an elastic collision 弹性碰撞, kinetic energy is also conserved (objects bounce apart cleanly).
In an inelastic collision 非弹性碰撞, some kinetic energy becomes heat or deformation. In a perfectly inelastic collision the objects stick together and move with one common velocity afterward.

Strategy: always write momentum conservation; add energy conservation only if the collision is stated to be elastic. One elastic fact worth memorising: in a 1D elastic collision between equal masses, the two objects simply swap velocities (a moving ball striking an identical stationary one stops dead, and the target flies off at the incoming speed).

Worked example. A $1000\ \text{kg}$ car moving at $20\ \text{m/s}$ runs into a stationary $1500\ \text{kg}$ car and they lock together. Find their common speed, and the kinetic energy lost. Momentum conservation gives

$$1000\times20=(1000+1500)\,v\;\Rightarrow\;v=\frac{20000}{2500}=8.0\ \text{m/s}.$$

Kinetic energy before is $\tfrac12(1000)(20^2)=2.0\times10^{5}\ \text{J}$; after is $\tfrac12(2500)(8.0^2)=8.0\times10^{4}\ \text{J}$. So $1.2\times10^{5}\ \text{J}$ (about $60\%$) is lost to crumpling and heat – momentum is still conserved, but kinetic energy is not.

Français

Conservation de la quantité de mouvement lors d'une collision

La quantité de mouvement est conservée dans chaque collision (sans force externe). L'énergie cinétique ne l'est pas :

Une collision rasante, résolue selon deux axes perpendiculaires

Dans une collision élastique 弹性碰撞, l'énergie cinétique est également conservée (les objets rebondissent proprement l'un de l'autre).
Dans une collision inélastique 非弹性碰撞, une partie de l'énergie cinétique devient de la chaleur ou de la déformation. Dans une collision parfaitement inélastique, les objets collent ensemble et se déplacent avec une vitesse commune par la suite.

Stratégie : écrivez toujours la conservation de la quantité de mouvement ; ajoutez la conservation de l'énergie uniquement si la collision est explicitement qualifiée d'élastique. Un fait élastique à retenir : lors d'une collision élastique en 1D entre des masses égales, les deux objets échangent simplement leurs vitesses (une balle en heurtant une autre identique immobile s'arrête net, et la cible part à la vitesse incidente).

Exemple résolu. Une voiture de $1000\ \text{kg}$ roulant à $20\ \text{m/s}$ percute une voiture stationnaire de $1500\ \text{kg}$ et elles restent liées ensemble. Trouvez leur vitesse commune et l'énergie cinétique perdue. La conservation de la quantité de mouvement donne

$$1000\times20=(1000+1500)\,v\;\Rightarrow\;v=\frac{20000}{2500}=8.0\ \text{m/s}.$$

L'énergie cinétique avant est $\tfrac12(1000)(20^2)=2.0\times10^{5}\ \text{J}$ ; après, c'est $\tfrac12(2500)(8.0^2)=8.0\times10^{4}\ \text{J}$. Donc $1.2\times10^{5}\ \text{J}$ (environ $60\%$) est dissipée dans l'écrasement et la chaleur – la quantité de mouvement est toujours conservée, mais pas l'énergie cinétique.

Un jeu de boules Newton : cinq billes d'acier suspendues en ligne — Un jeu de boules Newton montre la quantité de mouvement et l'énergie cinétique traversant une rangée de billes dans une collision quasi-élastique

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Comparer les collisions élastiques et inélastiques

La quantité de mouvement est toujours conservée, mais l'énergie cinétique n'est conservée que dans une collision élastique. Dans une collision inélastique, les chariots collent ensemble et une partie de l'énergie devient de la chaleur.

4.4

Exam tips · ⁨Conseils d'examen⁩

English

Momentum is a vector — assign $+$/$-$ signs before adding; a ball that rebounds reverses its velocity, giving a large $\Delta p$.
Momentum is conserved in every collision (no external force); kinetic energy is conserved only if the collision is stated to be elastic.
In a perfectly inelastic collision the objects stick and move with one common velocity.
Impulse $=F\,\Delta t=\Delta p$ = the area under a force–time graph; spreading a collision over a longer time reduces the force (airbags, bending knees).
For recoil/explosions, set the total momentum equal before and after (often zero before).

Français

La quantité de mouvement est un vecteur – attribuez des signes $+$/$-$ avant d'additionner ; une balle qui rebondit inverse sa vitesse, générant une grande $\Delta p$.
La quantité de mouvement est conservée dans chaque collision (pas de force externe) ; l'énergie cinétique n'est conservée que si la collision est explicitement qualifiée d'élastique.
Dans une collision parfaitement inélastique, les objets collent et se déplacent avec une vitesse commune.
L'impulsion $=F\,\Delta t=\Delta p$ = la surface sous une courbe force–temps ; étaler une collision sur une durée plus longue réduit la force (coussins gonflables, fléchir les genoux).
Pour les reculs/explosions, égalisez la quantité de mouvement totale avant et après (souvent zéro avant).

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