Une particule A de masse m qui avance selon l'axe x (sens positif) avec une énergie cinétique Ecin entre en collision de manière élastique et unidimensionnelle (c'est à dire sur une ligne) avec une particule au repos B de masse M. Après la collision, la particule A recule suivant l'axe x avec une énergie cinétique de Ecin9. Que vaut M ?9*m6*m3*m2*mAucune des 4 propositions ci-dessus
Question
Une particule A de masse m qui avance selon l'axe x (sens positif) avec une énergie cinétique Ecin entre en collision de manière élastique et unidimensionnelle (c'est à dire sur une ligne) avec une particule au repos B de masse M. Après la collision, la particule A recule suivant l'axe x avec une énergie cinétique de Ecin9. Que vaut M ?9m6m3m2mAucune des 4 propositions ci-dessus
Solution 1
Pour résoudre ce problème, nous devons utiliser deux principes fondamentaux de la physique : la conservation de l'énergie et la conservation de la quantité de mouvement.
-
Conservation de l'énergie : L'énergie totale avant la collision est égale à l'énergie totale après la collision. Avant la collision, l'énergie totale est l'énergie cinétique de la particule A, soit Ecin. Après la collision, l'énergie totale est l'énergie cinétique de la particule A (Ecin9) plus l'énergie cinétique de la particule B (que nous appellerons EcinB). Donc, nous avons :
Ecin = Ecin9 + EcinB
-
Conservation de la quantité de mouvement : La quantité de mouvement totale avant la collision est égale à la quantité de mouvement totale après la collision. Avant la collision, la quantité de mouvement totale est celle de la particule A, soit mv (où v est la vitesse de la particule A). Après la collision, la quantité de mouvement totale est celle de la particule A (m-v, car elle recule) plus celle de la particule B (M*vB, où vB est la vitesse de la particule B). Donc, nous avons :
mv = m-v + M*vB
En résolvant ces deux équations simultanément, nous pouvons trouver la valeur de M. Cependant, sans connaître les valeurs de Ecin, v, et vB, nous ne pouvons pas résoudre ce problème. Il manque des informations dans l'énoncé du problème pour pouvoir répondre à la question.
Solution 2
Pour résoudre ce problème, nous devons utiliser deux principes fondamentaux de la physique : la conservation de l'énergie et la conservation de la quantité de mouvement.
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Conservation de l'énergie : L'énergie totale avant la collision est égale à l'énergie totale après la collision. Avant la collision, l'énergie totale est l'énergie cinétique de la particule A, soit Ecin. Après la collision, l'énergie totale est l'énergie cinétique de la particule A (Ecin9) plus l'énergie cinétique de la particule B (que nous appellerons EcinB). Donc, nous avons :
Ecin = Ecin9 + EcinB
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Conservation de la quantité de mouvement : La quantité de mouvement totale avant la collision est égale à la quantité de mouvement totale après la collision. Avant la collision, la quantité de mouvement totale est celle de la particule A, soit mv (où v est la vitesse de la particule A). Après la collision, la quantité de mouvement totale est celle de la particule A (m-v, car elle recule) plus celle de la particule B (M*vB, où vB est la vitesse de la particule B). Donc, nous avons :
mv = m-v + M*vB
En résolvant ces deux équations simultanément, nous pouvons trouver la valeur de M. Cependant, sans connaître les valeurs de Ecin, v, et vB, nous ne pouvons pas résoudre ce problème. Il manque des informations dans l'énoncé du problème pour pouvoir répondre à la question.
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