B-XI : chocs entre points (classiques et relativites) et entre solides

Mots-clefs : choc, choc élastique, choc de plein fouet, coefficient de restitution, réferentiel barycentrique.

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Ci-dessous l'introduction du chapitre :

Ce chapitre transversal traite de tous les aspects des chocs: chocs entre points matériels (mécanique du point), chocs sur un solide (mécanique des solides) et chocs entre particules relativistes (mécanique relativiste).

Pour les chocs entre points matériels, après avoir montré que l'on ne peut pas prédire les vitesses après le choc, on verra que l'on peut traiter le problème beaucoup plus simplement dans le référentiel barycentrique. On définira un coefficient de restitution pour la vitesse relative et l'on montrera son lien avec la conservation de l'énergie et l'on définira les cas extrêmes que sont les chocs mous et les chocs élastiques. Enfin, l'on utilisera une méthode graphique qui visualise les résultats bien mieux que les calculs.

Dans le cas d'un choc sur un solide, l'on justifiera que le support joue un rôle a priori important. On montrera qu'il faut frapper au bon endroit un solide pour ne pas abîmer son axe de rotation quand il en a un. On étudiera d'autres exemples sur des cas concrets: billard, tennis. Il importe d'avoir relu les chapitres de mécanique des solides avant d'aborder cette partie.

Dans le cas de chocs relativistes, on montrera en prolégomènes que l'on ne peut les gérer correctement que dans des cas très précis et l'on adaptera alors la notion de référentiel barycentrique. On montrera que les chocs élastiques se gèrent sans changement conceptuel par rapport à la mécanique classique. Par contre, les chocs où disparaissent ou apparaissent des particules font apparaître des notions nouvelles: énergie de seuil, optimisation d'un choc qui crée des particules, distinction entre les chocs qui créent deux particules ou trois dont une indétectable, etc On montrera les éventuelles complications qui apparaissent quand des photons entrent en jeu. Il importe d'avoir relu les chapitres de mécanique relativiste avant d'aborder cette partie.

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