G) Collision de particules (mécanique classique)

1)1) où les U représentent les énergies internes des particules.

En retranchant les deux expressions de la conservation de l'énergie et en tenant compte de la conservation de la masse, on obtient :
qui est l'expression de la conservation de la quantité de mouvement.

1)2) La conservation de l'énergie cinétique (choc élastique) est obtenue s'il y a conservation de l'énergie interne .

En fait, il faut comprendre qu'après le choc, les particules sont conservées dans leur structure interne et leurs vitesses sont respectivement et .

1)3)

La conservation de la quantité de mouvement s'écrit :
: Le vecteur est dans le plan ()

On projette cette relation vectorielle sur les axes x, y.


(Les angles n'ont pas de caractère algébrique)

Après le choc, les particules sont conservées dans leur structure interne, le choc est élastique et il y a conservation de l'énergie cinétique.

Les équations (1) et (2) permettent d'écrire :

En remplaçant dans (3), on obtient :

Soit

La résolution de cette équation du second degré en donne :

Cas 1 : l > 1

ð ð (compte tenu de la symétrie de révolution)

Cas 2 : l < 1

ð toujours vérifiéð q peut prendre toute valeur entre 0 et p.

Choc droit avec l < 1 : deux possibilités ou

ð

Le signe + donne . Cette solution n'a pas d'intérêt car elle correspond à deux particules se frôlant (absence de choc)

Avec le signe -, on obtient pas de sens

ð

Le signe + donne pas de sens

Le signe - donne qui est une solution possible présentant un intérêt physique.

Le transfert d'énergie de l'électron au proton est égal à :

1)4)

2)
Il y aura conservation de la quantité de mouvement :

Si les particules après le choc sont identiques et leurs énergies internes conservées, le choc est élastique et l'énergie cinétique est conservée.