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QmouvementMecaniqueLa mécanique au collégial - Martin Aubé 2008
La notion de quantité de mouvementLa quantité de mouvement est le produit de la masse et de la vitesse. {#\vec{p}= m \vec{v}#} Comme la vitesse est un vecteur, la quantité de mouvement aussi. La quantité de mouvement d'un système est conservée tant que la force externe nette sur ce système est nulle. Exemple: À venir... L'impulsionSi on maintient du changement de quantité de mouvement pendant un certain temps, une force de propulsion apparaît. On nomme ce phénomène l'impulsion. En effet {#\frac{d \vec{p}}{dt}= m \frac{d \vec{v}}{dt} = m \vec{a} = \vec{F}#} Exemple: Une personne de 60 kg portant des patins à roues alignées porte un panier rempli de balles de baseball. Le panier contient 100 balles de 200g chacune et il lance une balle par seconde vers l'avant a 20 m/s. Quelle est l'accélération de cette personne au début des lancers et à la dernière balle? {#F = \frac{d {p}}{dt} \approx m \frac{\Delta v}{\Delta t}#} Donc à chaque seconde une quantité de mouvement de 0.2 kg x 20 m/s= 4 N. Comme la masse initiale est de 60 kg + 100 x 0.2 kg = 80 kg, l'accélération initiale moyenne est de l'ordre de 4/80 soit 0.05 m/s2. À la dernière balle, la masse étant approximativement de 60 kg, l'accélération sera 4/60 soit 0.0666 m/s2. L'accélération moyenne est de 0.057 m/s2 ((0.05+0.0666)/2). En première approximation, nous pouvons estimer la vitesse finale du patineur en considérant sa vitesse initiale nulle. Le temps pour lancer toutes les balles est de 100 secondes. {#v=a t = 0.057 \times 100 = 5.7 m/s #} soit environ 20 km/h
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