DE VILLIERS Clarance
GARNIER Coralie

TP1 MECANIQUE : CHOCS A UNE DIMENSION

But : On se propose d’étudier différentes situations de collision à une dimension de deux solides, du point de vue dynamique et énergétique.
Principe : On utilise deux mobiles se déplaçant sans frottements sur coussin d’air, auxquels on applique une force la plus rectiligne possible. A l’aide d’une webcam, on lance une inquisition vidéo, qui nous permettra de visualiser le choc des deux solides et de calculer leur position et leur vitesse à chaque instant à l’aide du logiciel Cinéris.

I. Etude de différents chocs
a. Choc avec « rebond élastique »
On place une couronne comportant des ressorts sur chaque mobile, de sorte à obtenir un rebond élastique. Pour l’étude de ce choc, les deux mobiles possèdent une vitesse initiale non nulle.

On calcule ensuite pour chaque mobile sa vitesse, quantité de mouvement, et énergie cinétique avant et après accrochage : les données après choc seront notées x’. (Voir figure 1 de l’annexe 1)
Sachant que :

On a :

Ce choc est élastique, car il n’y a pas accrochage entre les deux mobiles. Ainsi, la quantité de mouvement et l’énergie cinétique devrait être conservées. En effet, on a : p1+p2 = (0,344 ± 0,009) kg.m.s-1 ; p1’+p2’ = (0,33 ± 0,01) kg.m.s-1 -> p1+p2 ~ p1’+p2’ Ec1+Ec2 = (0,042 ± 0,002) kg.m2.s-2 ; Ec1’+Ec2’ = (0,039 ± 0,002) kg.m2.s-2 -> Ec1+Ec2 ~ Ec’1+Ec’2

b. Choc avec « accrochage » On place une couronne équipée de bande VELCRO© sur chaque mobile, de sorte à obtenir un choc inélastique. Pour l’étude de ce choc, l’un des mobiles a sa vitesse initiale nulle.

On calcule ensuite la quantité de mouvement et l’énergie cinétique totale du système constitué des deux mobiles avant et après le choc. Les données après le choc seront notées x’(figure 2 de l’annexe 1).
On a :

Ce choc est inélastique, car il y a accrochage entre les deux mobiles à cause des bandes VELCRO©. Ainsi, la quantité de mouvement du système seule devrait