Simulateur de collisions et de quantité de mouvement
Faites s'entrechoquer des disques et découvrez la loi qui ne se brise jamais : la quantité de mouvement totale se conserve dans toute collision, élastique ou non.
Il s'agit de vraie physique de collisions 2D basée sur les impulsions, sans simplification. Choisissez un préréglage ou faites glisser sur la table pour lancer un disque, puis observez le panneau du système : la quantité de mouvement totale reste constante à chaque choc disque contre disque, tandis que l'énergie cinétique n'est conservée que lorsque la collision est parfaitement élastique (e = 1).
Choc frontal élastique
Masses égales, parfaitement élastique (e = 1). Un disque en mouvement heurte de plein fouet un jumeau immobile et s'arrête net : la vitesse se transfère intégralement, comme dans un pendule de Newton.
Système
Disque sélectionné
Touchez un disque pour lire sa masse, sa vitesse, sa quantité de mouvement et son énergie cinétique, et ajuster sa masse.
Formules et sources
p = Σ mᵢvᵢ (conserved)
j = −(1+e)·vᵣₑₗ,n / (1/m₁+1/m₂)
v₁′ = ((m₁−m₂)u)⁄(m₁+m₂) (1D, e=1)
v₂′ = (2m₁u)⁄(m₁+m₂) (1D, e=1)
Les unités derrière ce choc
Un choc, c'est une comptabilité en deux monnaies : la quantité de mouvement et l'énergie. Aucune des deux n'a d'unité propre — elles se construisent toutes deux avec des kilogrammes, des mètres et des secondes.
Ce que vous faites varier
Comment ces unités sont construites
Les deux mêmes monnaies pour des objets du quotidien
| Objet | Masse | Vitesse | Quantité de mouvement p = mv | Énergie E = ½mv² |
|---|---|---|---|---|
| Balle de tennis au service | 0.058 kg | 50 m/s | 2.9 kg·m/s | 73 J |
| Un vélo | 15 kg | 5 m/s | 75 kg·m/s | 188 J |
| Voiture en ville à 50 km/h | 1500 kg | 14 m/s | 21,000 kg·m/s | 147,000 J |
Calculé en direct avec p = mv et E = ½mv². Regardez : le vélo emporte 26 fois la quantité de mouvement de la balle de tennis, mais seulement 2,6 fois son énergie — p croît comme v, E comme v². C'est pour cela qu'on les étudie séparément.
Les deux se conservent, mais une seule toujours
La quantité de mouvement se conserve dans tous les chocs, élastiques ou non. L'énergie cinétique ne se conserve que si le choc est élastique : passez le coefficient de restitution sous 1 dans le simulateur et regardez l'énergie chuter alors que la quantité de mouvement ne bouge pas. L'énergie manquante n'a pas disparu ; elle est devenue chaleur et son, que la simulation ne dessine pas.
Comment les unités du SI sont définies →