Linear Momentum

# Linear Momentum ## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l'élève sera capable de : - Énoncer et expliquer les trois lois de Newton du mouvement. - Appliquer la deuxième loi de Newton pour déterminer l'accélération d'un corps soumis à des forces nettes. - Définir le quantité de mouvement linéaire (momentum) et établir son lien avec la deuxième loi de Newton. - Calculer le changement de quantité de mouvement (impulsion) et l'appliquer à des collisions et des interactions. - Résoudre des problèmes impliquant la conservation de la quantité de mouvement dans des systèmes isolés. - Analyser des collisions élastiques et inélastiques en une dimension. - Utiliser des diagrammes de corps libre pour représenter les forces agissant sur un objet. **Prérequis** : L'élève doit maîtriser : - Les grandeurs vectorielles (addition, soustraction, résolution en composantes). - Les notions de vitesse, d'accélération et de force. - Les unités du Système International (kg, m, s, N). - Les opérations de base en algèbre et en trigonométrie (sin, cos, tan). - La résolution d'équations du premier et du second degré. --- ## Introduction La mécanique newtonienne fournit un cadre fondamental pour comprendre le mouvement des objets sous l'influence des forces. Parmi ses concepts centraux, la **quantité de mouvement linéaire** (ou *linear momentum*) joue un rôle clé, notamment dans l'analyse des interactions telles que les collisions. Ce chapitre commence par une revue approfondie des **trois lois de Newton du mouvement**, qui forment la base de toute analyse dynamique. Nous verrons ensuite comment la deuxième loi conduit naturellement à la définition de la quantité de mouvement et à son principe de conservation dans les systèmes isolés. Cette approche unifie la dynamique des particules et permet de résoudre des problèmes complexes sans avoir à connaître les détails des forces internes lors des interactions. --- ## I. Première loi de Newton : Loi d'inertie ### Définition > Un corps demeure en état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme tant que la somme des forces extérieures agissant sur lui est nulle. ### Explication Cette loi introduit le concept de **référentiel galiléen** : un référentiel dans lequel la première loi de Newton est vérifiée. Dans un tel référentiel, un objet ne change pas son état de mouvement sauf s'il subit une force nette non nulle. Elle contredit l'idée aristotélicienne selon laquelle une force est nécessaire pour maintenir le mouvement. ### Propriétés - Elle définit la notion d'**inertie** : la résistance d'un corps à tout changement de son état de mouvement. - L'inertie est quantifiée par la **masse** du corps : plus la masse est grande, plus l'inertie est grande. - Elle est valable uniquement dans les référentiels inertiels (non accélérés). ### Exemple résolu Un livre repose sur une table horizontale. Les forces agissant sur lui sont son poids $\vec{P} = m\vec{g}$ dirigé vers le bas et la réaction de la table $\vec{N}$ dirigé vers le haut. Comme le livre est au repos, $\vec{P} + \vec{N} = \vec{0}$, donc $N = mg$. Si aucune force horizontale n'agit, le livre reste au repos : cela illustre la première loi. ### Exercice d'application corrigé **Énoncé** : Un bloc de masse $m = 5\,\text{kg}$ glisse sur une surface horizontale sans frottement à une vitesse constante $v = 3\,\text{m/s}$. Quelle est la force nette agissant sur le bloc ? **Solution** : Comme la vitesse est constante (direction et module), l'accélération est nulle : $\vec{a} = \vec{0}$. D'après la deuxième loi de Newton (qui sera vue ensuite), $\sum \vec{F} = m\vec{a} = 5 \times \vec{0} = \vec{0}$. Donc, la force nette est nulle. > **À retenir** : Dans un référentiel galiléen, vitesse constante $\implies$ force nette nulle. --- ## II. Deuxième loi de Newton : Principe fondamental de la dynamique ### Définition > La somme des forces extérieures agissant sur un corps est égale au produit de sa masse par son accélération : $\sum \vec{F} = m\vec{a}$. ### Explication Cette loi quantifie l'effet d'une force nette sur le mouvement d'un corps. Elle établit que l'accélération est directement proportionnelle à la force nette et inversement proportionnelle à la masse. Elle est vectorielle : la direction de l'accélération est celle de la force nette. ### Propriétés - Elle est valable dans les référentiels galiléens. - Elle permet de déterminer l'accélération si les forces sont connues, ou inversement. - Elle s'applique à chaque composante séparément : $\sum F_x = m a_x$, $\sum F_y = m a_y$, etc. - Elle est la base de la définition de l'unité de force : $1\,\text{N} = 1\,\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}^2$. ### Exemple résolu Une force horizontale de $F = 20\,\text{N}$ est appliquée à un bloc de masse $m = 4\,\text{kg}$ sur une surface sans frottement. Trouver l'accélération du bloc. **Solution** : $\sum F_x = F = 20\,\text{N}$ $m a_x = 4 a_x$ Donc : $20 = 4 a_x \implies a_x = 5\,\text{m}/\text{s}^2$ L'accélération est de $5\,\text{m}/\text{s}^2$ dans la direction de la force. ### Exercice d'application corrigé **Énoncé** : Une fusée de masse $m = 1000\,\text{kg}$ subit une poussée verticale vers le haut de $F_{\text{thrust}} = 15000\,\text{N}$. Son poids est $P = mg$. Prendre $g = 10\,\text{m}/\text{s}^2$. Quelle est son accélération verticale au décollage ? **Solution** : Forces verticales : poussée vers le haut ($+F_{\text{thrust}}$), poids vers le bas ($-mg$) $\sum F_y = F_{\text{thrust}} - mg = 15000 - 1000 \times 10 = 15000 - 10000 = 5000\,\text{N}$ $\sum F_y = m a_y \implies 5000 = 1000 a_y \implies a_y = 5\,\text{m}/\text{s}^2$ vers le haut. > **À retenir** : La deuxième loi permet de relier forces et mouvement via l'accélération. --- ## III. Troisième loi de Newton : Loi de l'action et de la réaction ### Définition > À toute action correspond une réaction égale en module, opposée en direction et de même nature, agissant sur un corps différent. ### Explication Cette loi décrit la réciprocité des forces : lorsque le corps A exerce une force sur le corps B, le corps B exerce simultanément une force égale et opposée sur le corps A. Ces deux forces forment un **paire d'action-réaction** et ne s'annulent pas car elles agissent sur des corps différents. ### Propriétés - Les deux forces sont toujours de même type (ex. : deux forces de gravité, deux forces de contact, etc.). - Elles agissent sur des corps différents. - Elles sont simultanées. - Elles ne figurent jamais sur le même diagramme de corps libre (car elles agissent sur des objets différents). ### Exemple résolu Une personne de masse $m = 60\,\text{kg}$ pousse un mur avec une force de $F = 200\,\text{N}$ vers la droite. Quelle est la force exercée par le mur sur la personne ? **Solution** : D'après la troisième loi, le mur exerce sur la personne une force égale en module, opposée en direction : $\vec{F}_{\text{mur sur personne}} = -200\,\text{N}$ (vers la gauche). > **À retenir** : Les forces d'action-réaction agissent sur des corps différents et ne se compensent pas dans l'équation du mouvement d'un seul corps. ### Exercice d'application corrigé **Énoncé** : Un astronaute de masse $m = 80\,\text{kg}$ flotte dans l'espace lointain (pas de gravité significative). Il pousse un réservoir de masse $M = 240\,\text{kg}$ avec une force de $F = 160\,\text{N}$. Quelle est l'accélération de l'astronaute et celle du réservoir immédiatement après la poussée ? **Solution** : Sur l'astronaute : seule force horizontale est la réaction du réservoir : $F_{\text{réservoir sur astronaute}} = -160\,\text{N}$ (si on prend la poussée vers la droite comme positive). $a_A = \frac{F}{m} = \frac{-160}{80} = -2\,\text{m}/\text{s}^2$ (vers la gauche). Sur le réservoir : force exercée par l'astronaute : $F_{\text{astronaute sur réservoir}} = +160\,\text{N}$ $a_R = \frac{F}{M} = \frac{160}{240} = \frac{2}{3} \approx 0,67\,\text{m}/\text{s}^2$ vers la droite. > **À retenir** : Dans l'absence de forces externes, le centre de masse du système ne s'accélère pas, même si les parties internes bougent. --- ## IV. Quantité de mouvement linéaire (Linear Momentum) ### Définition > La quantité de mouvement linéaire $\vec{p}$ d'un corps de masse $m$ se déplaçant avec un vecteur vitesse $\vec{v}$ est définie par : $\vec{p} = m\vec{v}$. ### Explication La quantité de mouvement est une grandeur vectorielle, dans la même direction que la vitesse. Elle mesure la "quantité de mouvement" d'un corps : plus elle est grande, plus il est difficile d'arrêter le corps ou de changer sa direction de mouvement. Elle dépend à la fois de la masse et de la vitesse. ### Propriétés - Unité : $\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}$ (pas de nom spécial). - Elle est conservée dans un système isolé (aucune force externe nette). - Elle est liée à la deuxième loi de Newton : $\sum \vec{F} = \frac{d\vec{p}}{dt}$ (forme générale). - Pour une masse constante : $\frac{d\vec{p}}{dt} = m \frac{d\vec{v}}{dt} = m\vec{a} = \sum \vec{F}$. ### Exemple résolu Une balle de masse $m = 0,15\,\text{kg}$ est lancée avec une vitesse de $v = 20\,\text{m}/\text{s}$ horizontalement. Calculer sa quantité de mouvement. **Solution** : $\vec{p} = m\vec{v} = 0,15 \times 20 = 3,0\,\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}$ dans la direction du lancer. > **À retenir** : La quantité de mouvement dépend de la masse et de la vitesse ; elle est nulle si l'objet est au repos. ### Exercice d'application corrigé **Énoncé** : Un camion de masse $m_c = 3000\,\text{kg}$ roule à $v_c = 10\,\text{m}/\text{s}$ vers l'est. Une voiture de masse $m_v = 1000\,\text{kg}$ roule à $v_v = 20\,\text{m}/\text{s}$ vers l'ouest sur la même route. Quelle est la quantité de mouvement totale du système (voiture + camion) ? **Solution** : Choisissons l'est comme direction positive. Camion : $\vec{p}_c = m_c v_c = 3000 \times 10 = 30\,000\,\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}$ (+ est) Voiture : $\vec{p}_v = m_v (-v_v) = 1000 \times (-20) = -20\,000\,\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}$ (ouest = négatif) Total : $\vec{p}_{\text{total}} = 30\,000 + (-20\,000) = 10\,000\,\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}$ vers l'est. > **À retenir** : La quantité de mouvement totale est la somme vectorielle des quantités de mouvement individuelles. --- ## V. Impulsion et changement de quantité de mouvement ### Définition > L'impulsion $\vec{J}$ d'une force $\vec{F}$ agissant pendant un intervalle de temps $\Delta t$ est définie par : $\vec{J} = \vec{F}_{\text{moy}} \Delta t$, où $\vec{F}_{\text{moy}}$ est la force moyenne pendant cet intervalle. > Le changement de quantité de mouvement $\Delta \vec{p}$ est égal à l'impulsion : $\Delta \vec{p} = \vec{J}$. ### Explication Cette relation découle directement de la deuxième loi de Newton sous sa forme $\sum \vec{F} = \frac{d\vec{p}}{dt}$. En intégrant sur le temps : $\int \sum \vec{F} \, dt = \Delta \vec{p}$. Si la force est constante, cela devient $\sum \vec{F} \Delta t = \Delta \vec{p}$. L'impulsion mesure l'effet cumulé d'une force sur le temps pour changer la quantité de mouvement d'un corps. ### Propriétés - Unité : $\text{N} \cdot \text{s}$ (équivalent à $\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}$). - Elle est utile lorsque la force varie avec le temps ou lorsqu'on ne connaît pas les détails de l'interaction (ex. : collision courte). - Elle permet de relier force, temps et changement de vitesse sans connaître l'accélération instantanée. ### Exemple résolu Une balle de masse $m = 0,2\,\text{kg}$ frappe un mur perpendiculairement avec une vitesse de $v = 15\,\text{m}/\text{s}$ et rebondit avec la même vitesse dans la direction opposée. Calculer l'impulsion exercée par le mur sur la balle. **Solution** : Choisissons la direction initiale vers le mur comme positive. Quantité de mouvement initiale : $\vec{p}_i = m v = 0,2 \times 15 = 3,0\,\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}$ Quantité de mouvement finale : $\vec{p}_f = m (-v) = 0,2 \times (-15) = -3,0\,\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}$ Changement de quantité de mouvement : $\Delta \vec{p} = \vec{p}_f - \vec{p}_i = -3,0 - 3,0 = -6,0\,\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}$ Donc, l'impulsion exercée par le mur sur la balle est $\vec{J} = \Delta \vec{p} = -6,0\,\text{N} \cdot \text{s}$ (soit $6,0\,\text{N} \cdot \text{s}$ dirigée vers l'extérieur, opposée au mouvement initial). > **À retenir** : L'impulsion est égale au changement de quantité de mouvement ; elle permet de calculer l'effet d'une force sur une durée. ### Exercice d'application corrigé **Énoncé** : Un joueur de football frappe un ballon de masse $m = 0,45\,\text{kg}$ initialement au repos. Après le coup de pied, le ballon quitte le pied avec une vitesse de $v = 25\,\text{m}/\text{s}$. Si le temps de contact entre le pied et le ballon est $\Delta t = 0,02\,\text{s}$, quelle est la force moyenne exercée par le pied sur le ballon ? **Solution** : $\Delta \vec{p} = m(v_f - v_i) = 0,45 \times (25 - 0) = 11,25\,\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}$ $\vec{J} = \Delta \vec{p} = \vec{F}_{\text{moy}} \Delta t$ Donc : $\vec{F}_{\text{moy}} = \frac{\Delta \vec{p}}{\Delta t} = \frac{11,25}{0,02} = 562,5\,\text{N}$ dans la direction du coup de pied. > **À retenir** : Même une courte interaction peut produire une grande force si le changement de quantité de mouvement est important et le temps de contact est petit. --- ## VI. Conservation de la quantité de mouvement dans un système isolé ### Définition > Dans un système isolé (aucune force externe nette agissant sur lui), la quantité de mouvement totale du système reste constante dans le temps : $\sum \vec{p}_{\text{initial}} = \sum \vec{p}_{\text{final}}$. ### Explication Cette loi est une conséquence directe de la deuxième et troisième lois de Newton. Si $\sum \vec{F}_{\text{ext}} = \vec{0}$, alors $\frac{d\vec{p}_{\text{total}}}{dt} = \vec{0}$, donc $\vec{p}_{\text{total}}$ est constant. Elle est particulièrement puissante pour analyser les collisions et les explosions, où les forces internes sont grandes mais inconnues, tandis que la quantité de mouvement totale est facile à calculer avant et après. ### Propriétés - Valable uniquement si $\sum \vec{F}_{\text{ext}} = \vec{0}$. - Elle est vectorielle : chaque composante est conservée séparément. - Elle s'applique indépendamment de la nature des forces internes (élastiques, frottement, etc.). - Elle permet de résoudre des problèmes sans connaître les détails de l'interaction. ### Exemple résolu Deux patineurs sur glace sans frottement : l'un a une masse $m_1 = 50\,\text{kg}$ et est initialement au repos ; l'autre a une masse $m_2 = 70\,\text{kg}$ et se déplace à $v_{2i} = 3\,\text{m}/\text{s}$ vers la droite. Ils se poussent mutuellement et après l'interaction, le patineur 2 se déplace à $v_{2f} = 1\,\text{m}/\text{s}$ vers la droite. Trouver la vitesse finale du patineur 1. **Solution** : Système isolé (pas de forces externes nettes sur la glace horizontale). Quantité de mouvement initiale : $\vec{p}_i = m_1 v_{1i} + m_2 v_{2i} = 50 \times 0 + 70 \times 3 = 210\,\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}$ Quantité de mouvement finale : $\vec{p}_f = m_1 v_{1f} + m_2 v_{2f} = 50 v_{1f} + 70 \times 1 = 50 v_{1f} + 70$ Égalité : $50 v_{1f} + 70 = 210$ $50 v_{1f} = 140$ $v_{1f} = \frac{140}{50} = 2,8\,\text{m}/\text{s}$ vers la droite. > **À retenir** : Dans un système isolé, la quantité de mouvement totale est conservée, même si les individus échangent de la quantité de mouvement. ### Exercice d'application corrigé **Énoncé** : Un projectile de masse $m = 0,02\,\text{kg}$ est tiré horizontalement depuis un fusil de masse $M = 5\,\text{kg}$ initialement au repos sur une surface sans frottement. Après le tir, le projectile se déplace à $v = 400\,\text{m}/\text{s}$ vers la droite. Quelle est la vitesse de recul du fusil ? **Solution** : Système isolé (pas de forces externes nettes horizontales). Initialement : tout au repos $\implies \vec{p}_i = 0$ Finalement : $\vec{p}_f = m v + M V$ (où $V$ est la vitesse du fusil, à déterminer) Conservation : $0 = m v + M V$ $0 = (0,02 \times 400) + 5 V = 8 + 5V$ $5V = -8$ $V = -1,6\,\text{m}/\text{s}$ Le fusil recule à $1,6\,\text{m}/\text{s}$ vers la gauche (opposé au projectile). > **À retenir** : Le recul d'une arme est une conséquence directe de la conservation de la quantité de mouvement. --- ## VII. Collisions en une dimension ### Définition > Une collision est un événement où deux corps exercent des forces importantes l'un sur l'autre pendant un court intervalle de temps. > - Une collision est **élastique** si l'énergie cinétique totale est conservée : $K_i = K_f$. > - Une collision est **inélastique** si l'énergie cinétique n'est pas conservée (certaine énergie est transformée en chaleur, son, déformation). > - Une collision est **parfaitement inélastique** si les corps collés restent attachés après la collision. ### Explication Dans toutes les collisions (à condition que le système soit isolé ou que les forces externes soient négligeables pendant la collision), la **quantité de mouvement est conservée**. L'énergie cinétique peut ou non être conservée selon le type de collision. Cette distinction permet de résoudre des problèmes en utilisant soit une seule équation (quantité de mouvement) pour les collisions inélastiques, soit deux équations (quantité de mouvement + énergie cinétique) pour les collisions élastiques. ### Propriétés - Conservation de $\vec{p}$ : toujours vraie si $\sum \vec{F}_{\text{ext}} \approx \vec{0}$ pendant la collision. - Conservation de $K$ : vraie uniquement pour les collisions élastiques. - Dans une collision parfaitement inélastique en 1D : $v_f = \frac{m_1 v_{1i} + m_2 v_{2i}}{m_1 + m_2}$. - Pour une collision élastique en 1D avec corps initialement au repos : des formules spécifiques existent (voir exercice). ### Exemple résolu (collision parfaitement inélastique) Une voiture de masse $m_1 = 1200\,\text{kg}$ roule à $v_{1i} = 15\,\text{m}/\text{s}$ vers l'est. Elle percute une voiture identique de masse $m_2 = 1200\,\text{kg}$ initialement au repos. Elles restent accrochées après la collision. Trouver leur vitesse commune après l'impact. **Solution** : Système isolé (forces externes négligeables pendant la courte collision). Quantité de mouvement initiale : $\vec{p}_i = m_1 v_{1i} + m_2 v_{2i} = 1200 \times 15 + 1200 \times 0 = 18\,000\,\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}$ Quantité de mouvement finale : les deux voitures collées ont une masse totale $m_1 + m_2 = 2400\,\text{kg}$ et une vitesse $v_f$ $\vec{p}_f = (m_1 + m_2) v_f = 2400 v_f$ Égalité : $2400 v_f = 18\,000$ $v_f = \frac{18\,000}{2400} = 7,5\,\text{m}/\text{s}$ vers l'est. > **À retenir** : Dans une collision parfaitement inélastique, les corps se déplacent ensemble après l'impact avec une vitesse déterminée par la conservation de la quantité de mouvement. ### Exercice d'application corrigé (collision élastique) **Énoncé** : Une boule de masse $m_1 = 0,2\,\text{kg}$ se déplace à $v_{1i} = 4\,\text{m}/\text{s}$ vers la droite et entre en collision élastique avec une boule identique de masse $m_2 = 0,2\,\text{kg}$ initialement au repos. Trouver les vitesses des deux boules après la collision. **Solution** : Pour une collision élastique en 1D entre deux masses égales où l'une est initialement au repos, les vitesses s'échangent. Mais vérifions par les équations : Conservation de la quantité de mouvement : $m_1 v_{1i} + m_2 v_{2i} = m_1 v_{1f} + m_2 v_{2f}$ $0,2 \times 4 + 0,2 \times 0 = 0,2 v_{1f} + 0,2 v_{2f}$ $0,8 = 0,2(v_{1f} + v_{2f})$ $v_{1f} + v_{2f} = 4$  (1) Conservation de l'énergie cinétique : $\frac{1}{2} m_1 v_{1i}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2i}^2 = \frac{1}{2} m_1 v_{1f}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2f}^2$ $\frac{1}{2} \times 0,2 \times 16 + 0 = \frac{1}{2} \times 0,2 (v_{1f}^2 + v_{2f}^2)$ $1,6 = 0,1 (v_{1f}^2 + v_{2f}^2)$ $v_{1f}^2 + v_{2f}^2 = 16$  (2) D'après (1) : $v_{2f} = 4 - v_{1f}$ Substituer dans (2) : $v_{1f}^2 + (4 - v_{1f})^2 = 16$ $v_{1f}^2 + 16 - 8v_{1f} + v_{1f}^2 = 16$ $2v_{1f}^2 - 8v_{1f} = 0$ $2v_{1f}(v_{1f} - 4) = 0$ Solutions : $v_{1f} = 0$ ou $v_{1f} = 4$ Si $v_{1f} = 4$, alors d'après (1) : $v_{2f} = 0$ → situation initiale (pas de collision). Donc, la solution physique est : $v_{1f} = 0$, $v_{2f} = 4\,\text{m}/\text{s}$ La première boule s'arrête, la deuxième boule part avec la vitesse initiale de la première. > **À retenir** : Dans une collision élastique entre deux masses égales au repos, les vitesses s'échangent. --- ## Synthèse du chapitre - **Première loi de Newton** : Un corps maintient son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme si la somme des forces extérieures est nulle. Elle définit l'inertie et les référentiels galiléens. - **Deuxième loi de Newton** : $\sum \vec{F} = m\vec{a}$ ; elle relie la force nette à l'accélération. Sous forme générale : $\sum \vec{F} = \frac{d\vec{p}}{dt}$. - **Troisième loi de Newton** : À toute action correspond une réaction égale et opposée, agissant sur un corps différent. Les forces d'action-réaction ne se compensent pas dans l'équation du mouvement d'un seul corps. - **Quantité de mouvement linéaire** : $\vec{p} = m\vec{v}$ ; grandeur vectorielle mesurant le mouvement d'un corps. - **Impulsion** : $\vec{J} = \Delta \vec{p} = \vec{F}_{\text{moy}} \Delta t$ ; mesure l'effet d'une force sur le temps pour changer la quantité de mouvement. - **Conservation de la quantité de mouvement** : Dans un système isolé ($\sum \vec{F}_{\text{ext}} = \vec{0}$), $\sum \vec{p}_{\text{initial}} = \sum \vec{p}_{\text{final}}$ ; vraie indépendamment du type de collision. - **Collisions** : - Toujours conservation de $\vec{p}$ si forces externes négligeables. - Conservation de $K$ uniquement pour les collisions élastiques. - Collision parfaitement inélastique : corps collés, $v_f = \frac{\sum m_i v_{i}}{\sum m_i}$. - Collision élastique entre masses égales au repos : échange de vitesses. --- ## Glossaire - **Force nette** : Somme vectorielle de toutes les forces agissant sur un corps. - **Référentiel galiléen** : Référentiel dans lequel la première loi de Newton est vérifiée (non accéléré, sans rotation). - **Inertie** : Propriété d'un corps de résister à tout changement de son état de mouvement ; mesurée par sa masse. - **Quantité de mouvement linéaire** : Produit de la masse par la vitesse d'un corps ($\vec{p} = m\vec{v}$). - **Impulsion** : Changement de quantité de mouvement dû à une force agissant pendant un intervalle de temps ($\vec{J} = \Delta \vec{p}$). - **Système isolé** : Système sur lequel aucune force externe nette n'agit ($\sum \vec{F}_{\text{ext}} = \vec{0}$). - **Collision élastique** : Collision où l'énergie cinétique totale est conservée. - **Collision parfaitement inélastique** : Collision où les corps restent attachés après l'impact et où l'énergie cinétique n'est pas conservée (maximum d'énergie perdue sous forme de déformation, chaleur, etc.).