Imaginons que nous assistions à une collision frontale entre un mur et une voiture populaire qui se déplace à petite vitesse. Dans cette collision, nous avons vu que la voiture a un peu reculé au moment de l'accident. Mais si au lieu d'une voiture c'était un bus, avec la même vitesse, nous assisterions probablement à la destruction du mur et nous verrions aussi que le bus continuerait d'avancer quelques instants après la collision.
Retour à la situation initiale, si la voiture se déplace à une vitesse relativement élevée et entre en collision avec le mur, on peut dire que son mouvement après la collision sera un peu différent de celui de la situation précédent. La voiture peut alors détruire le mur; et aussi, après la collision, il peut continuer son mouvement. Ainsi, nous pouvons conclure que pour une certaine masse, la quantité de mouvement est plus grande pour des vitesses plus élevées.
On associe une orientation à la description des mouvements qui apparaissent couplés. Par exemple, un nageur repousse l'eau et avance vers l'avant. Dans ce cas, nous disons que la vitesse du nageur a une direction et une direction tandis que la vitesse de la portion d'eau poussée a la même direction mais la direction opposée.
Dans les exemples mentionnés ci-dessus, nous cherchons des indices qui nous permettent d'affirmer que la quantité de mouvement des systèmes reste constante, pendant le temps où l'interaction s'est produite, c'est-à-dire de l'instant immédiatement avant à l'instant immédiatement après la collision.
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Cependant, la plupart des collisions ne sont pas frontales. Dans une partie de billard, par exemple, une balle peut entrer en collision avec une autre balle légèrement latéralement ou effleurer, et les deux s'éloignent dans des directions différentes. Cependant, même dans ces situations, la quantité de mouvement du système est conservée.
D'une manière générale, le conservation de la quantité de mouvement dans le système est l'un des principes fondamentaux de la physique, utilisé pour calculer la vitesse de recul des armes, pour concevoir des fusées spatiales, des machines industrielles, etc.
Considérons un corps de masse m qui, à un instant donné, a une vitesse v par rapport à un référentiel donné. nous nommons quantité de mouvement ou alors quantité de mouvement linéaire de ce corps la quantité vectorielle donnée par le produit de la masse (m) du corps par sa vitesse (v), dans le cadre adopté. Mathématiquement, nous définissons la quantité de mouvement Q avec le produit
Ainsi, nous pouvons conclure que la valeur de Q a les caractéristiques suivantes :
- direction: coïncidant avec la direction de la vitesse v
- sens: égal à la vitesse v (car m est positif)
- module: Q = mv
- Unité SI: [Q] = kg.m.s-1
Par Domitiano Marques
Diplômé en Physique
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. « Une quantité vectorielle qui est conservée »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/uma-grandeza-vetorial-que-se-conserva.htm. Consulté le 27 juin 2021.
