Calculateur de quantité de mouvement et d’impulsion

Quantité de mouvement

C’est le produit de la masse et de la vitesse : p = m × v, en kg·m/s. Elle suit la direction de la vitesse et exprime la difficulté à arrêter un objet lourd et rapide.

Impulsion

L’impulsion est le produit de la force par sa durée : J = F × Δt, en N·s, équivalent à kg·m/s. Elle égale la variation de quantité de mouvement :

F × Δt = m × (v₂ − v₁)

C’est une autre forme de la deuxième loi de Newton.

Rôle de la durée

Une même variation exige une grande force sur une durée courte, ou une faible force sur une durée longue. Coussins gonflables, casques, ceintures et flexion des genoux à l’atterrissage allongent l’arrêt et réduisent la force.

Exemple

Un ballon de 0,45 kg au repos reçoit un coup et part à 20 m/s, avec un contact de 0,01 seconde. La variation vaut 0,45 × 20 = 9 kg·m/s et la force moyenne 9 / 0,01 = 900 N.

Une balle de 0,2 kg heurte un mur à 10 m/s et revient à 8 m/s. Les signes sont opposés : Δp = 0,2 × (8 − (−10)) = 3,6 kg·m/s. La variation dépasse celle d’un simple arrêt.

Limites

Le calcul est à une dimension et la force est moyenne. En choc réel, elle monte puis descend, et son pic dépasse la moyenne. Pour les vitesses de deux objets après choc, utilisez le calculateur de collision.

Questions fréquentes

Comment calculer la quantité de mouvement avec masse et vitesse ?

Pour une masse de 1200 kg à 90 km/h, le produit de la masse par la vitesse donne 30000 kg·m/s. Convertissez d’abord la vitesse dans des unités cohérentes. Ce résultat à une dimension conserve le sens par son signe, sans déterminer le pic de force d’impact ni la durée d’arrêt.

Calculer avec ces valeurs