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LA PHYSIQUE EN ACTION / LABORATOIRE 05

Table de collisions.

Deux corps. Une rencontre. Découvrez ce qui change et ce qui se conserve.

Avant le chocPISTE SANS FROTTEMENT → +x
0,00 s
PARCOUREZ L’EXPÉRIENCE
0 sChoc · 1,28 s4,28 s
QUANTITÉ DE MOUVEMENT p
0,00 kg·m/s
Conservée dans le système
ÉNERGIE CINÉTIQUE Ec
8,00 J
100 % de l’énergie cinétique initiale
ÉNERGIE TRANSFORMÉE ΔE
0,00 J
Déformation, chaleur et son

Derrière le mouvement

La physique, en un regard.

Corps ACorps BTransformée
QUE SE PASSE-T-IL ?

Un échange de vitesses.

Prédiction du modèle

Un point de départ

QUATRE FAÇONS DE DÉCOUVRIR

Votre carnet de laboratoire

Valeurs calculées avant et après le choc
CorpsMasseVitesse initialeVitesse finaleQuantité de mouvement initiale → finaleÉnergie cinétique initiale → finale

Les valeurs finales sont une prédiction analytique du choc.

Le modèle scientifique Hypothèses, formules et limites +

Une collision à une dimension

Deux corps se déplacent sur une piste horizontale idéale, sans frottement ni force extérieure horizontale. Le choc est instantané et frontal. Rotation, résistance de l’air et déformation visible sont ignorées. Les billes sont en translation, sans modélisation du roulement.

Les centres commencent à −3 m et +3 m. Chaque corps a une demi-longueur physique de 0,45 m, quelle que soit sa masse. Billes et véhicules utilisent exactement le même modèle.

Ce qui est calculé

Quantité de mouvement : p = m₁v₁ + m₂v₂
Énergie cinétique : Ec = ½m₁v₁² + ½m₂v₂²
Restitution : v₂ − v₁ = e(u₁ − u₂)
Énergie transformée : ΔE = ½μ(1 − e²)(u₁ − u₂)² · μ = m₁m₂/(m₁ + m₂).

u désigne la vitesse initiale et v la vitesse finale. Si u₁ ≤ u₂, les corps ne se rejoignent pas. L’énergie transformée ne disparaît pas : elle devient énergie interne, déformation et son. Leur répartition n’est pas calculée.

Comment lire la scène

+ indique un mouvement vers la droite, − vers la gauche. La vue s’adapte pour garder les deux corps visibles. Les flèches de vitesse ont une échelle distincte et les étiquettes restent lisibles. Les valeurs ne sont arrondies que pour l’affichage. Les flèches de vitesse ont une longueur visuelle plafonnée : comparez les valeurs numériques.

Avec e = 1, le choc est élastique. Avec 0 < e < 1, il est partiellement inélastique. Avec e = 0, les corps restent unis, conservant la quantité de mouvement totale mais généralement pas l’énergie cinétique.

GUIDE RAPIDE

Expérimentez. Observez. Comprenez.

  1. Préparez la rencontre. Réglez masses, vitesses et rebond, ou choisissez un exemple.
  2. Faites une prédiction. Qui ira plus vite ? Y aura-t-il un rebond ?
  3. Démarrez et observez. Mettez en pause, changez la vitesse de lecture ou déplacez le curseur temporel.
  4. Cherchez ce qui se conserve. Comparez quantité de mouvement et énergie dans les graphiques et le carnet.

Les vitesses négatives vont vers la gauche. Si A ne rattrape pas B, aucun choc n’a lieu. Modifier les paramètres remet le temps à zéro.

RÉFLÉCHISSEZ AVANT DE DÉMARRER

Pouvez-vous prédire le choc ?

RéférenceOpenStax · University Physics, 9.4 · Types of Collisions

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