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choc frontal élastique vitesse non nulle



  1. #1
    miketyson42

    choc frontal élastique vitesse non nulle

    bonsoir tous le monde,
    je me poser une petite question sur les chocs elastique (totalement) frontaux avec vitesse non nul:

    on moment ou les deux obgets sont au maximun de leur compression on a:

    m1*V1+m2*V2=(m1+m2)*V avec V vitesse mobile 1+2 au moment maximum de leur compression

    comme l'energie cinetique ce conserve on a:
    EC1+EC2=EC1'+EC2'-EC(1+2)

    merci de me dire que pensez vous de mon resonnement,a votre avis cela est il possible dans toutes toutes les situations?

    -----


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  3. #2
    miketyson42

    Re : choc frontal elastique vitesse non nul

    (si mon sujet est mal expliqué dite moi le je referait une explication plus detaillé)

  4. #3
    mariposa

    Re : choc frontal elastique vitesse non nul

    Citation Envoyé par miketyson42 Voir le message
    bonsoir tous le monde,
    je me poser une petite question sur les chocs elastique (totalement) frontaux avec vitesse non nul:

    on moment ou les deux obgets sont au maximun de leur compression on a:

    m1*V1+m2*V2=(m1+m2)*V avec V vitesse mobile 1+2 au moment maximum de leur compression

    comme l'energie cinetique ce conserve on a:
    EC1+EC2=EC1'+EC2'-EC(1+2)

    merci de me dire que pensez vous de mon resonnement,a votre avis cela est il possible dans toutes toutes les situations?
    .
    Apparemment il ne s'agit pas d'un choc élastique puisqu'a la fin tu as un corps avec la vitese V de masse m1 +m2 d'ailleurs tu parles bien de compression.
    .
    Il faut donc que tu reformules ton problème.

  5. #4
    invité576543
    Invité

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par miketyson42 Voir le message
    comme l'energie cinetique ce conserve on a:
    EC1+EC2=EC1'+EC2'-EC(1+2)
    Pas sûr de comprendre tes notations, mais c'est l'énergie qui se conserve, pas l'énergie cinétique. Or, comme tu parles de compression, il y a l'énergie élastique de compression qui intervient dans l'équation de conservation de l'énergie.

    Cordialement,

  6. #5
    miketyson42

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    avedc un choc totalement elastique l'NRJ cinetique se converse et la quantité de mouvement aussi.

    -par contre pour un choc frontal a un certain instant les 2objet ne feront plus qu'un pendant un tres court instant avec une vitesse.

    -si on prend deux voiture se rencontrant parfaitement face a face (une voitur avec dessus un enorme ressort)
    on moment ou le ressort est compressé au maximun l'ensemble se deplacera d'un coté pendant un court instant si la qtt de mouvement n'est pas la meme pour chaque voiture.

    cette vitesse n'engendre pas une energie cinetique a soustraire de la loi de conservation EC???

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    invité576543
    Invité

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par miketyson42 Voir le message
    cette vitesse n'engendre pas une energie cinetique a soustraire de la loi de conservation EC???
    Si on se met dans le repère du centre de masse (quantité de mouvement totale nulle), toutes les énergies cinétiques sont nulles au moment de l'inversion de la vitesse relative des deux masses! Toute l'énergie initiale est alors dans l'énergie élastique de compression.

    Cordialement,

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  10. #7
    miketyson42

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par mmy Voir le message
    Si on se met dans le repère du centre de masse (quantité de mouvement totale nulle), toutes les énergies cinétiques sont nulles au moment de l'inversion de la vitesse relative des deux masses! Toute l'énergie initiale est alors dans l'énergie élastique de compression.

    Cordialement,
    Ce que je comprends pas c'est que la derniere fois en physique lors d'un exercices nous avons ecritexercice cité si dessus:2voitures se foncant dedans avec une quantité de mouvement differentes et un ressort sur l'une d'entre elle):

    M1V1+M2V2=M1V1'+M2V2'
    EC1+EC2=EC1'+EC2'-EC(1+2)

    avec EC(1+2) l'energie cinetique de l'ensemble lorsque le ressort est compressé au maximum puisque qu'il y a une vitesse de l'ensemble en ce moment precis

  11. #8
    miketyson42

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    tout cela m'avais l'air logique mais je doute pouvez vous me faire plus d'explication SVP?
    avez vous bien compris l'enonc" du sujet et la correction du prof? si non je vous la reffait plus clairement.

  12. #9
    invité576543
    Invité

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par miketyson42 Voir le message
    Ce que je comprends pas c'est que la derniere fois en physique lors d'un exercices nous avons ecritexercice cité si dessus:2voitures se foncant dedans avec une quantité de mouvement differentes et un ressort sur l'une d'entre elle):

    M1V1+M2V2=M1V1'+M2V2'
    EC1+EC2=EC1'+EC2'-EC(1+2)

    avec EC(1+2) l'energie cinetique de l'ensemble lorsque le ressort est compressé au maximum puisque qu'il y a une vitesse de l'ensemble en ce moment precis
    Je ne comprend pas les notations. Que veulent dire les prime? Les éléments au moment de la compression max, c'est à dire lors de l'inversion de la vitesse relative? Et les non prime? Les éléments avant le choc?

    Cordialement,

  13. #10
    miketyson42

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    je vais faire un schema detaillé.
    les primes sont les vitesses apres le choc

  14. #11
    miketyson42

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    voila une explication du phenomene enoncé par mon prof
    Images attachées Images attachées

  15. #12
    philou21

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Voila comment je raisonnerais : il s’agit globalement d’un choc élastique donc conservation de la quantité de mouvement et de l’énergie cinétique :
    m1v1 +m2v2 = m1v1’+m2v2’ et
    1/2m1v12+1/2m2v22 = 1/2m1v1’2+1/2m2v2’2

    Mais la première partie du choc est complètement inélastique : conservation de la quantité de mouvement :
    m1v1+m2v2=(m1+m2)v
    (v étant la vitesse de l’ensemble)

    La différence d’énergie cinétique : 1/2m1v12+1/2m2v22-1/2(m1+m2)v2 est entièrement stockée en énergie potentielle du ressort.

    Ensuite le ressort va libérer son énergie potentielle pour redonner l’énergie cinétique initiale.


    PS en fait tout choc élastique se passe ainsi, l’énergie potentielle est stockée durant le temps de l’interaction dans l’élasticité de la matière.

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  17. #13
    invité576543
    Invité

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par miketyson42 Voir le message
    je vais faire un schema detaillé.
    les primes sont les vitesses apres le choc
    Dans ce cas ton équation

    EC1+EC2=EC1'+EC2'-EC(1+2)

    est fausse.

    C'est EC1+EC2=EC1'+EC2'

    et l'approche de philou me semble correcte.

    Cordialement,

  18. #14
    invité576543
    Invité

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par philou21 Voir le message
    La différence d’énergie cinétique : 1/2m1v12+1/2m2v22-1/2(m1+m2)v2
    Cette expression, applicable a tout moment (en prenant v1, v2 et v au même instant, v étant la vitesse du centre de masse), donne l'énergie cinétique relative entre m1 et m2. C'est l'énergie cinétique calculée dans le repère du centre de masse.

    est entièrement stockée en énergie potentielle du ressort.
    En prenant v1 et v2 les vitesses incidentes avant le choc, et v la vitesse (constante) du centre de masse. Au moment de compression maximal on a v(m1)=v(m2)=v, l'énergie cinétique relative est nulle, elle est passée dans le ressort.

    Cordialement,

  19. #15
    philou21

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Oui, c'est vrai, il vaut mieux travailler dans le repère du centre de masse, les choses sont plus simples...

  20. #16
    miketyson42

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par mmy Voir le message
    Dans ce cas ton équation

    EC1+EC2=EC1'+EC2'-EC(1+2)

    est fausse.

    C'est EC1+EC2=EC1'+EC2'

    et l'approche de philou me semble correcte.

    Cordialement,

    en faite quand j'ecrivais -EC(1+2) c'est cela que je voulais dire.

  21. #17
    miketyson42

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par philou21 Voir le message
    V

    PS en fait tout choc élastique se passe ainsi, l’énergie potentielle est stockée durant le temps de l’interaction dans l’élasticité de la matière.

    Si l'on voudrait vraiment etre rigoureux chaque probleme elastique se passeré comme cela???

    je ne comprend pas cette histoire de referentiel de centre de masse,l'equations ne serait pas la meme??

    je ne comprend pas l'expression referentiel du centre de masse.

    MERCI DE VOS PRECISIONS ET MERCI POUR LES REPONSES DEJA APPORTE

  22. #18
    philou21

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par miketyson42 Voir le message
    Si l'on voudrait vraiment etre rigoureux chaque probleme elastique se passeré comme cela???
    Oui, absolument, pour des boules de billard par exemple, ce sont les boules qui font ressort. L'interaction (c'est à dire le laps de temps ou de l'énergie cinétique se transforme en énergie potentielle (et vis versa) est très court. Bien sûr avec tes deux véhicules, il a fallu rajouter un ressort car les voitures ne sont pas élastiques et l'énergie cinétique sera transformée en chaleur et déformation !

    Citation Envoyé par miketyson42 Voir le message
    je ne comprend pas l'expression referentiel du centre de masse.
    Le centre de masse G est défini par le barycentre des masses : m1GM1+m2GM2 = 0

    (je représente les vecteurs en gras )

    Il est facile de montrer que le moment cinétique totale dans le repère du centre de masse est nul :
    m1v1g+m2v2g = 0

    v1g et v2g sont les vitesses des mobiles par rapport au centre de masse.

    C'est facile à démontrer, il suffit de dériver par rapport au temps l'expression du barycentre

    On voit que les expressions sont plus simples dans le repère du centre de masse (mais la physique est la même)...
    Cordialement

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  24. #19
    miketyson42

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par philou21 Voir le message
    Oui, absolument, pour des boules de billard par exemple, ce sont les boules qui font ressort. L'interaction (c'est à dire le laps de temps ou de l'énergie cinétique se transforme en énergie potentielle (et vis versa) est très court. Bien sûr avec tes deux véhicules, il a fallu rajouter un ressort car les voitures ne sont pas élastiques et l'énergie cinétique sera transformée en chaleur et déformation !
    donc si on veut resoudre un probleme totalement elastique il faudrai tenir compte de se cour laps de temps a chaque fois!

    je ne comprend pas que notre prof de physique nous ai fait un exercice comme cela et pour tous les autres il ne resonna pas comme cela.

    quel est finalement le resonnement juste

    en tout cas merci deja pour toutes ces explications!!!!

  25. #20
    philou21

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par miketyson42 Voir le message
    donc si on veut résoudre un probleme totalement elastique il faudrai tenir compte de se cour laps de temps a chaque fois!
    Non, non ! dans le cas d'un choc complètement élastique on peut oublier le temps d'interaction pour traiter le problème, puisqu'il suffit de dire qu'avant et après le choc le moment cinétique total et l'énergie cinétique sont conservés.

    Dans cet exercice, je pense que ton prof voulait montrer ce qui se passait au moment de l'interaction élastique.

  26. #21
    miketyson42

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par philou21 Voir le message
    Non, non ! dans le cas d'un choc complètement élastique on peut oublier le temps d'interaction pour traiter le problème, puisqu'il suffit de dire qu'avant et après le choc le moment cinétique total et l'énergie cinétique sont conservés.

    Dans cet exercice, je pense que ton prof voulait montrer ce qui se passait au moment de l'interaction élastique.
    en faite lors de l'interaction se qui se passe et negligeable??

    es ce vrai dans tous les cas??il n'ya pas des moments ou cela n'est pas negligeable??si le deplacemment lors de l'interaction est rapide cela ne sera pas negligeable.

    merci de vos reponses

  27. #22
    mariposa

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par miketyson42 Voir le message
    en faite lors de l'interaction se qui se passe et negligeable??
    .
    Non ce n'est pas négligeable. Ce qui compte dans un choc élastique est qu'il y aura échange d'énergie cinétique entre les corps. Il n'est donc nécessaire de connaitre les détails de la collision dès lors que l'on sait, ou que l'on a fait l'hypothèse que le choc est élastique.
    .
    Par contre si le choix n'est pas élastique, il peut-être nécessaire d'étudier les détails de la collision pour savoir quelle quantité d'énergie aura été absorbée au dépens de l'énergie cinétique dans l'état final.
    [/QUOTE]

  28. #23
    philou21

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par miketyson42 Voir le message
    ...
    es ce vrai dans tous les cas??il n'ya pas des moments ou cela n'est pas negligeable??si le deplacemment lors de l'interaction est rapide cela ne sera pas negligeable.
    Oui je comprends ce que tu veux dire : si l'interaction (tjs élastique) est lente le résultat sera-t-il le même que lors d'une interaction rapide.... Je pense que l'avant et l'après interaction seront exactement semblables comme si l'interaction était instantanée. Maintenant les trajectoires pendant l'interaction seront sans doute différentes suivant la nature de cette interaction.

  29. #24
    miketyson42

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    .
    Non ce n'est pas négligeable. Ce qui compte dans un choc élastique est qu'il y aura échange d'énergie cinétique entre les corps. Il n'est donc nécessaire de connaitre les détails de la collision dès lors que l'on sait, ou que l'on a fait l'hypothèse que le choc est élastique.
    .
    Par contre si le choix n'est pas élastique, il peut-être nécessaire d'étudier les détails de la collision pour savoir quelle quantité d'énergie aura été absorbée au dépens de l'énergie cinétique dans l'état final.
    [/QUOTE]

    le probleme c'est que si cela n'est pas negligeable les resultat risques d'etres faux si on a pas tenu compte de cela.

    en choc elaxtique on a 2equation conservation de l'energie cinetique et conservation de quantité de mouvement,donc si l'on cherche les vitesse apres le choc des 2objet il faudra trouver ces 2inconnues en resolvant le systeme precedent or si on ecrit de 2manieres differentes l'equation de la conservation d'energie cinetique on aura donc 2resultat differents!

    voyez vous se que je veux dire?
    dans un cas on aura' veut dire apres choc)
    EC1+EC2=EC1'+EC2'
    et dans l'autre cas:
    EC1+EC2=EC1'-EC2'-(1/2(m1+m2)V(1+2)²)

    si l'on recherche les vitesse finale ' elle ne seront pas identique?

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  31. #25
    miketyson42

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    que pensez vous de ce resonnement???

  32. #26
    miketyson42

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    le probleme c'est que si cela n'est pas negligeable les resultat risques d'etres faux si on a pas tenu compte de cela.

    en choc elaxtique on a 2equation conservation de l'energie cinetique et conservation de quantité de mouvement,donc si l'on cherche les vitesse apres le choc des 2objet il faudra trouver ces 2inconnues en resolvant le systeme precedent or si on ecrit de 2manieres differentes l'equation de la conservation d'energie cinetique on aura donc 2resultat differents!

    voyez vous se que je veux dire?
    dans un cas on aura' veut dire apres choc)
    EC1+EC2=EC1'+EC2'
    et dans l'autre cas:
    EC1+EC2=EC1'-EC2'-(1/2(m1+m2)V(1+2)²)

    si l'on recherche les vitesse finale ' elle ne seront pas identique?[/QUOTE]


  33. #27
    philou21

    Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Non, tu n'as pas bien compris : la collision se déroule en trois phases :

    phase 1 avant la collision :
    EC1 =1/2m1v12+1/2m2v22

    Phase 2 collision :
    qui se décompose elle-même en deux phases :

    phase 2a : compression du ressort : de l'énergie cinétique est stockée dans le ressort sous forme d'énergie potentielle : Estockée=1/2m1v12+1/2m2v22-1/2(m1+m2)v2

    phase 2b : détente du ressort : l'énergie stockée est retransformée en énergie cinétique 1/2m1v1'2+1/2m2v2'2=Estockée+1/2(m1+m2)v2

    Phase 3:
    les deux mobiles s'éloignent avec l'énergie cinétique EC2=1/2m1v1'2+1/2m2v2'2

    On voit bien que EC1=EC2
    On peut donc traiter le problème sans s'occuper de la phase collision qui a juste vu un transfert d'énergie cinétique en énergie potentielle puis le transfert inverse.

  34. #28
    miketyson42

    Thumbs up Re : choc frontal élastique vitesse non nulle

    Citation Envoyé par philou21 Voir le message
    Non, tu n'as pas bien compris : la collision se déroule en trois phases :

    phase 1 avant la collision :
    EC1 =1/2m1v12+1/2m2v22

    Phase 2 collision :
    qui se décompose elle-même en deux phases :

    phase 2a : compression du ressort : de l'énergie cinétique est stockée dans le ressort sous forme d'énergie potentielle : Estockée=1/2m1v12+1/2m2v22-1/2(m1+m2)v2

    phase 2b : détente du ressort : l'énergie stockée est retransformée en énergie cinétique 1/2m1v1'2+1/2m2v2'2=Estockée+1/2(m1+m2)v2

    Phase 3:
    les deux mobiles s'éloignent avec l'énergie cinétique EC2=1/2m1v1'2+1/2m2v2'2

    On voit bien que EC1=EC2
    On peut donc traiter le problème sans s'occuper de la phase collision qui a juste vu un transfert d'énergie cinétique en énergie potentielle puis le transfert inverse.
    MERCI

    j'ai enfin compris merci beaucoup car se me genait beaucoup cette histoire!!

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