1. Conservation de l'élan
Le principe de conservation de la quantité de mouvement stipule que dans un système fermé, la quantité de mouvement totale avant une collision ou une explosion est égale à la quantité de mouvement totale après.
* Élan initial : Avant l’explosion, la bombe est au repos, son élan initial est donc nul.
* Élan final : Après l'explosion, les deux pièces ont leur propre élan.
2. Configuration de l'équation
Soit :
* m₁ =4 kg (masse du premier morceau)
* v₁ =6 m/s (vitesse du premier morceau)
* m₂ =8 kg (masse de la deuxième pièce)
* v₂ =? (vélocité du deuxième morceau)
L’équation de conservation de la quantité de mouvement est :
0 (impulsion initiale) =m₁v₁ + m₂v₂
3. Déterminer la vitesse du deuxième morceau
* 0 =(4 kg)(6 m/s) + (8 kg)v₂
* 0 =24 kg⋅m/s + 8 kg⋅v₂
* -24 kg⋅m/s =8 kg⋅v₂
* v₂ =-3 m/s (Le signe négatif indique que la deuxième pièce se déplace dans le sens opposé à la première)
4. Calcul de l'énergie cinétique de la deuxième pièce
L'énergie cinétique (KE) est calculée à l'aide de la formule :
KE =(1/2)mv²
KE₂ =(1/2)(8 kg)(-3 m/s)²
KE₂ =36 J (Joules)
Par conséquent, l'énergie cinétique de la pièce de 8 kg est de 36 Joules.
