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Energie et référentiels

Gabrielle Bonnet

Gabrielle Bonnet

07/04/2006

Résumé

Questions sur les transferts d'énergie cinétique, vus dans des référentiels différents.


On considère deux palets A et B identiques de masse m. B est immobile, et A glisse sans frottement vers lui à la vitesse v . Les deux palets entrent en collision via un choc élastique. On sait que, dans ce cas-là, après le choc, la vitesse de A va être nulle : il l'aura communiquée entièrement à B qui se déplacera désormais à la vitesse v .

Figure 1. 

A gauche, les deux palets avant le choc, au milieu, pendant le choc et à droite, après.


L'énergie cinétique du palet A est alors très facile à déterminer : elle vaut 1/2 m v2 avant le choc, elle est nulle après le choc, d'où une variation d'énergie cinétique égale, pour le palet A, à - 1/2 m v2.

De même la variation d'énergie cinétique, pour le palet B, est égale à + 1/2 m v2.

Est-il légitime de concevoir A et B comme des sortes de "récipients" d'énergie cinétique, l'énergie cinétique 1/2 m v2 étant "contenue" avant le choc dans le "récipient" A, et "transférée" suite au choc au "récipient" B ?

Pour répondre à cette question, nous suggérons d'étudier la variation d'énergie cinétique de A et de B, dans le référentiel dans lequel le palet A est immobile avant le choc, et le palet B se déplace à la vitesse - v .

Les réponses à ces questions sont maintenant disponibles ici.