Mécanique newtonienne

Collisions inélastiques

Un choc inélastique ne conserve pas l'énergie cinétique mécanique ; un système isolé conserve la quantité de mouvement totale.

Une partie de l'énergie cinétique initiale devient énergie interne, chaleur, son ou déformation. Si les objets restent attachés, le choc est parfaitement inélastique.

Résoudre un choc

Choisissez un système contenant les deux objets, fixez un sens positif et appliquez la conservation de la quantité de mouvement. En 1D, $V=(m_1u_1+m_2u_2)/(m_1+m_2)$. L'énergie transformée n'est pas détruite.

Vérification rapide

La diminution d’énergie cinétique lors d’un choc parfaitement inélastique se calcule entre les états initial et final, mais l’énergie n’est pas détruite : elle devient énergie interne, son et déformation. Pour des masses $m_1,m_2$ et des vitesses initiales colinéaires $u_1,u_2$, la perte vaut $Delta K_{perdue}= frac12mu(u_1-u_2)^2$, avec la masse réduite $mu=m_1m_2/(m_1+m_2)$. La vitesse relative initiale détermine ainsi la perte.

Représentez les mouvements opposés par des vitesses signées avant substitution ; la vitesse commune finale n’est pas une moyenne arithmétique sauf si les masses sont égales. Vérifiez en multipliant cette vitesse par la masse totale pour retrouver la quantité de mouvement initiale. Un résultat négatif indique que l’ensemble se déplace dans le sens négatif choisi.

Par exemple, deux chariots de même masse avançant à vitesses égales en sens opposés ont une quantité de mouvement totale initiale nulle ; s’ils restent collés, ils demeurent au repos. La loi est respectée : la quantité de mouvement nulle se conserve tandis que l’énergie cinétique initiale prend d’autres formes. La vitesse d’un seul objet ne suffit donc pas à prédire le mouvement commun.