choc elastique

[invite82fffb5c]

Bonjour,

Lors d'un choc elastique (1D), avec condition initiale suivante:
un corps au repos.
un corps plus lourd de vitesse non nul se dirigeant en direction du premier.

Comment se fait-il que le plus léger sera ejecter à une vitesse supérieur à celle du premier ?
Je sais faire le calcul, je cherche à réellement le ressentir.
Et je me rends compte que c'est pas si évident (pour moi)...

Dans le référenciel du lourd (celui qui bouge), je comprends/ressent que le leger va venir rebondir dessus (donc repartir avec une vitesse supérieur dans le référenciel initial). Mais j'y arrive pas dans la situation de base.

Merci,
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[phys4]

Bonjour,
Le raisonnement est correct, il suffit de changer de référentiel pour s'en rendre compte.
Le mieux est de considérer le référentiel pour lequel l'impulsion totale est nulle : dans ce référentiel la vitesse V du percuteur est séparée en deux vitesses V1 et V2, telle que V1 + V2 = V et m1*V1 = -m2*V2
L'impulsion reste nulle après le choc et s'il est parfaitement élastique chaque mobile repart avec la vitesse opposée.
Le petit mobile m1 a inverser sa vitesse qui change donc de 2*V1
Si m1 est très petit devant m2, la relation entre les vitesse montre que V2 est très petit devant V1 et donc V1 est presque égal à V.
Dans le repère initial, au maximum m1 peut prendre la vitesse 2*V

[invite82fffb5c]

Merci Phys4 pour ta réponse,

Dans le repère initial, au maximum m1 peut prendre la vitesse 2*V

Oui voilà c'est ça qui me pose problème.
Dans le reférenciel du très lourd, le petit grain rebondie dessus -> pas de problème.

Mais dans le reférenciel du sol (ou le grain est immobile et le lourds fonce dessus) j'arrive pas comprendre pourquoi le grain est ejecté à une vitesse 2*V est pas seulement V... (-> je parle de compréhension en terme de sensation)

Donc pour voir la chose on est obliger de procéder à ce changement de référenciel pour trouver le facteur 2 sans calcul ?
On peut pas retrouver ce facteur 2 intuitivement dans le référenciel du sol ?

Ma question n'a peut être pas de sens, vu que je connais la réponse, mais ça me gène/tracasse.
Merci,

[invite82fffb5c]

En écrivant je me rends compte que le terme "élastique" prends de son sens. Et j'ai un peu avancé...

Si on imagine le lourds comme un ressort, il va se comprimer pendant la durée du choc (en restant à V car très lourd) et ensuite va relacher son énergie dans le petit. Qui va filler à 2*V...
Par encore compris pour le 2 mais au moins je comprends que le petit par plus vite que le lourd.

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

Si on imagine le lourds comme un ressort, il va se comprimer pendant la durée du choc (en restant à V car très lourd) et ensuite va relacher son énergie dans le petit. Qui va filler à 2*V...

Vous êtes sur la bonne voix, en prenant un ressort très lourd, vous voyez que la petite masse frappe le ressort avec la vitesse V, et que le ressort la renvoie à une vitesse identique, dans l'autre sens. Vue du sol cette vitesse de renvoi s'ajoute à la vitesse du ressort.

[invite51d17075]

Par encore compris pour le 2 mais au moins je comprends que le petit par plus vite que le lourd.

si tu veux rester dans l'intuitif ,considère une boule qui rebondit parfaitement sur le sol.
elle repart vers le haut avec la même vitesse qu'elle avait en chutant.
au final , on lui a donc imprimé une vitesse double de sa vitesse initiale , puisqu'on a inversé son sens.
v1=-v0=v0-2v0.
si on se ramène dans un autre repère ( par exemple si c'est la petite boule de masse négligeable qui est fixe au départ ) on a tj une variation du double de la vitesse de collision. ( vitesse qui est ici celle de la grosse boule ).

[invitea1f8f12e]

Je ne sais pas si cela va t'aider à ressentir le phénomène, mais lors d'une collision élastique le différentiel de vitesse est conservé. Lorsqu'un corps lourd percute un corps plus léger immobile dans le référentiel, étant donné que la valeur mv est conservée également, le corps lourd conservera une partie de son "élan". Si le corps lourd arrive à 10m/s et se retrouve après la collision à 5m/s, la vitesse de l'objet léger sera de 15m/s (conservant les 10m/s de différentiel).

[invite82fffb5c]

Oui c'est intéressant, j'avais jamais réaliser !
Et ça synthétise bien ce dont je parle.

Quelque soit les masses en jeu, on voit le projectile nous arrivait dessus et repartir avec la même vitesse !
Ce qui me parait assez logique...

Parfait ! Merci,

[invite82fffb5c]

(je partage cette video qui a déclenché mon questionnement)
https://www.youtube.com/watch?v=jsYwFizhncE

Vraiment ça m'a impressionné. calcul de Pi avec choc elastique 1D est un mur.

[obi76]

Oui, et la démo est sympa

[invitea1f8f12e]

Très intéressante vidéo Youry, qui m'a semble-t-il permis de comprendre la compression et détente adiabatique!