Collisions inélastiques

Matériel

• Deux chariots virtuels s'accrochant sur un rail
• Curseurs m₁, m₂, u₁, u₂ et durée d'interaction
• Affichages de P et K avant/après le choc

Protocole

1. Mesurer l'impulsion avant l'impact

   Réglez m₁ = 2 kg, m₂ = 3 kg, u₁ = 4 m/s, u₂ = −1 m/s. Avant de lancer, lisez « P avant » et « K avant », calculez $P = m_1u_1 + m_2u_2 = 5$ kg·m/s et $K_{avant}$ à la main. Modifiez « Durée d'interaction » pour voir le choc rapide ou lent.

2. Vérifier la vitesse commune

   Regardez les chariots se coller et lisez la vitesse après choc. Comparez à la prédiction $V = \frac{m_1u_1 + m_2u_2}{m_1+m_2} = \frac{5}{5} = 1$ m/s. Répétez avec d'autres m₂ et vérifiez la formule — P est conservée alors que K ne l'est pas.

3. Calculer l'énergie dissipée

   Lisez « K après » et calculez $\Delta K = K_{avant} - K_{après}$ : c'est la part convertie en chaleur, son et déformation. Pour $e = 0$ on montre $\Delta K = \frac{1}{2}\frac{m_1m_2}{m_1+m_2}(u_1-u_2)^2$ — toute l'énergie cinétique du mouvement relatif est perdue. Faites varier u₂ : $\Delta K$ suit le carré de l'écart de vitesse.

Simulation

Histoire de l’expérience

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