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Mode d’emploi
La quantité de mouvement linéaire en une dimension vaut masse fois vitesse. La vitesse étant orientée, le calculateur conserve le signe. Exemple : une voiture de 1 200 kg à 72 km/h se déplace à 20 m/s ; sa quantité de mouvement vaut 24 000 kg·m/s, soit 24 000 N·s. Pour trouver la vitesse, divisez p par la masse : 60 kg·m/s avec 3 kg donnent 20 m/s.
- Choisissez p, m ou v comme inconnue.
- Saisissez les valeurs et unités ; vitesse ou quantité de mouvement peuvent être négatives pour le sens opposé.
- Calculez le résultat et son équivalent SI.
Comment le calcul est effectué
Exemple
Exemple : un objet de 0,15 kg à -30 m/s possède une quantité de mouvement de -4,5 kg·m/s selon l’axe choisi.
Remarques importantes
Le calculateur traite une seule composante linéaire signée ; il ne résout pas les vecteurs 2D/3D ni les collisions multi-corps.
Exemples résolus et interprétation
En une dimension, la quantité de mouvement est la masse multipliée par la vitesse. Un objet de 2 kg à 3 m/s a une quantité de mouvement de 6 kg·m/s ; inverser la vitesse inverse son signe.
| Cas | Calcul | Résultat |
|---|---|---|
| Mouvement dans le sens positif | 2 × 3 | 6 kg·m/s |
| Mouvement dans le sens négatif | 2 × (−3) | -6 kg·m/s |
Comment vérifier le résultat
La quantité de mouvement est vectorielle. Utilisez des signes cohérents pour additionner des quantités de mouvement en une dimension. Ne la confondez pas avec l’énergie cinétique, liée au carré de la vitesse et non négative.
Quantité de mouvement : calculer p = mv
La quantité de mouvement linéaire est le produit de la masse par la vitesse. Exprimez la masse en kilogrammes et la vitesse en mètres par seconde. Pour retrouver la vitesse, divisez p par la masse.
- Masse de 1200 kg à 20 m/s: 1200 × 20 = 24000 kg·m/s
- Vitesse avec quantité de mouvement 90 et masse 3: 90 ÷ 3 = 30 m/s
- Masse de 0,4 kg à −5 m/s: 0.4 × (−5) = −2 kg·m/s
Point important
La quantité de mouvement est vectorielle : son signe dépend du sens choisi. Elle n’est pas équivalente à l’énergie cinétique.
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Questions fréquentes
N·s équivaut-il à kg·m/s ?
Oui. Les deux unités sont équivalentes dimensionnellement et numériquement en SI.
Pourquoi la quantité de mouvement peut-elle être négative ?
Le signe représente le sens sur l’axe choisi ; la masse reste positive.
Quand la quantité de mouvement se conserve-t-elle ?
La quantité de mouvement totale se conserve dans un système isolé si l’impulsion extérieure nette est négligeable. Lors d’un choc, chaque objet peut changer tandis que le total reste constant.
Quelle différence entre quantité de mouvement et énergie cinétique ?
p = mv a une direction ; K = ½mv² est non négative. À masse constante, doubler la vitesse double le module de p et multiplie K par quatre.