quantité de mouvement

[DoBrazil]

Bonjour à tous. Je suis actuellement en train d'essayer de saisir le concept de quantité de mouvement. Mais en y réfléchissant j'ai l'impression que tout ce que ce concept apporte, le concept d'énergie l'apporte déjà (par exemple la notion d'impulsion qui me semble extrêmement proche de la variation d'énergie) si bien que j'en suis à me dire que le seul avantage (qui est énorme j'en suis absolument conscient) de la quantité de mouvement par rapport à l'énergie est que c'est une grandeur vectorielle. Ainsi j'ai l'impression que la quantité de mouvement apporte exactement ce qu'apporte l'énergie en rajoutant une donnée de direction et une donnée de sens (j'insiste bien je comprends que ces deux données apportent énormément). Je vous demande donc si le vecteur quantité de mouvement présente un autre intérêt (hormis sa nature de vecteur) par rapport à l'énergie?
Merci d'avance pour vos réponses .
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[Sethy]

Elle explique le recul lorsque tu tires un projectile, plus que l'expliquer même, elle le contraint.

[gts2]

Bonjour,

Autre intérêt, la conservation de la quantité de mouvement qui reste vraie, même quand la conservation de l'énergie mécanique ne l'est plus.

[Deedee81]

Salut,

Bien entendu les deux lois de conservation sont utiles et même souvent nécessaires toutes les deux et elles sont indépendantes.

Là je vais peut-être un peu loin mais cela me semble assez explicatif : Les grandeurs conservées sont souvent liées à des symétries, c'est le cas ici.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%...her_(physique)

La symétrie associée à la conservation de l'énergie est la translation dans le temps (invariance des équations sous une transformation t -> t + T, ou comme j'aime le dire : hier ou aujourd'hui les lois physiques sont les mêmes même si c'est un peu abusif car il existe des cas où la symétrie n'est pas respectée : RG, systèmes avec frottements en mécanique classique).
La symétrie associée à la conservation de la quantité de mouvement est la translation dans l'espace.
(et la conservation du moment cinétique est lié à l'invariance par rotation)

Ca montre bien qu'il s'agit bien de deux lois différentes. Mais ça montre aussi qu'elles sont cousines. Et en particulier en relativité où on travaille avec un espace-temps à quatre dimensions, les translations dans cet espace conduisent au "tenseur énergie-impulsion" (ou au quadrivecteur énergie-impulsion) et sa conservation. Mais là aussi on ne peut envisager l'une sans l'autre car cela reviendrait à ignorer certaines composantes. C'est comme le cas vectoriel de la quantité de mouvement sauf qu'ici c'est quadrivectoriel (quatre composantes).

[A voir en vidéo sur Futura]

[RaviShankar]

Question étrangeté.. : avec les solides en mouvement, c'est l'impulsion (quantité de mouvement) qui se conserve. Dans les liquides en mouvement, c'est le débit qui se conserve. Et ce n'est pas du tout la même chose.

[gts2]

Bonjour,

Cela n'a rien à voir : la conservation du débit c'est conservation de la masse (qui en mécanique du solide est considérée comme une évidence) et un liquide obéit aussi à la conservation de la quantité de mouvement.

[RaviShankar]

Merci gts2.

1. Je croyais qu'un débit était de la masse en mouvement. Bon, c'est une question de considération "à une section donnée" effectivement, la masse se conserve.
2. Pourriez-vous me dire comment un liquide, évoluant dans une canalisation, obéit à la loi de la conservation de la quantité de mouvement ?

[gts2]

Pourriez-vous me dire comment un liquide, évoluant dans une canalisation, obéit à la loi de la conservation de la quantité de mouvement ?

Si vous prenez un coude, la quantité de mouvement entrante est différente de celle de sortie, et la différence est récupérée par le tuyau (F=dp/dt).

[XK150]

Ah oui , et si vous lâchez le tuyau souple , il se tortille comme un serpent !!!

[DoBrazil]

Merci beaucoup pour vos précisions, tout cela semble passionnant mais je n'ai pas encore les outils théoriques pour tout bien comprendre. Je compte évidemment combler ce manque (d'ailleurs si vous avez des recommandation de livres pour acquérir les mathématiques théoriques nécessaires pour la physique je suis preneur, je rencontre par exemple des problèmes pour l'étude de la physique quantique étant donné que je n'ai pas étudié les espaces hilbertiens et pour vous situer mon niveau j'ai été admissible à centrale supélec concours MP et admis à centrale nantes l'année dernière).
Encore une dernière question j'ai l'impression de ne pas me rendre compte à quelle point le fait qu'un photon possède une quantité de mouvement est incroyable. Encore une fois je ne vois pas ce que cela apporte. De plus, en physique quantique (le programme de prépa) la quantité de mouvement a été définie comme un scalaire et non pas un vecteur ce qui alimente mon questionnement.
Encore une fois merci pour vos réponses.

[gts2]

De plus, en physique quantique (le programme de prépa) la quantité de mouvement a été définie comme un scalaire et non pas un vecteur.

Vous ne l'avez pas défini comme un scalaire : vous avez, je suppose, raisonné à une dimension et donc considéré uniquement une composante.
Si vous avez établi, par exemple, l'équation de l'acoustique unidimensionnelle, je suppose que vous n'en avez pas déduit que la vitesse du gaz en acoustique était un scalaire.

[yvon l]

Bonjour,
Imaginons deux voitures de masses différentes en mouvement sur une route. Si elles entrent en collision, la conservation de la quantité de mouvement t'aiderait à calculer les vitesses finales des voitures. En même temps, la conservation de l'énergie cinétique te permettrait de comprendre comment l'énergie cinétique totale avant la collision se répartit entre les deux voitures après la collision.