La loi de conservation de l'élan
La loi stipule que dans un système fermé, l'élan total du système reste constant, même si les objets dans le système entrent en collision. En termes plus simples:
* Momentum: Une mesure de la masse d'un objet en mouvement. Il est calculé en multipliant la masse (M) et la vitesse (V):Momentum (P) =MV
* Système fermé: Un système où aucune forces externes n'agit sur les objets. Cela signifie qu'aucune force ne pousse ou tire les objets de l'extérieur du système.
collisions et transfert de momentum
1. avant la collision: Chaque objet a sa propre dynamique. Imaginez deux balles qui roulent l'une vers l'autre.
2. pendant la collision: Lorsque les balles entrent en collision, elles exercent des forces les unes sur les autres. Ces forces sont égales en amplitude mais opposées dans la direction, comme dicté par la troisième loi de Newton.
3. après la collision: L'élan est transféré entre les balles. Les balles peuvent rebondir les unes contre les autres, rester ensemble ou se déformer. La clé est que l'élan total du système * avant * La collision est égale à l'élan total du système * après * la collision.
Exemples
* Billard Balls: Lorsqu'une balle de repère frappe une autre balle, l'élan est transféré. La boule de repère ralentit et la balle frappée se déplace. L'élan total du système (les deux balles) reste le même.
* Crash de voiture: Dans un accident de voiture frontal, l'élan de chaque voiture avant la collision est égal et opposé à l'élan des voitures après la collision, en supposant que les voitures restent ensemble.
* Explosions: Bien que les explosions semblent créer de l'énergie, elles redistribuent en fait l'élan de l'objet d'origine. Les pièces qui se séparent ont de l'élan égal à l'élan de l'objet d'origine avant l'explosion.
Notes importantes
* collisions élastiques vs inélastiques: Les collisions peuvent être élastiques (l'énergie est conservée, comme les boules de billard) ou inélastiques (une certaine énergie est perdue comme de la chaleur ou du son, comme un accident de voiture). Même dans les collisions inélastiques, l'élan est toujours conservé.
* Forces externes: La loi de conservation de l'élan s'applique uniquement aux systèmes fermés. Si les forces externes agissent sur le système (comme la friction), l'élan total changera.
en résumé
Les collisions démontrent la loi de conservation de l'élan en montrant comment l'élan est transféré entre les objets, garantissant que l'élan total d'un système fermé reste constant. C'est un principe fondamental de la physique qui explique comment les objets interagissent et se déplacent dans un large éventail de situations.
