Collisions en physique. Collisions élastiques et inélastiques

10/09/2026

Les simulations de chocs en ligne de cette page vous montrent de manière pratique ce qui se passe lorsque deux objets ou plus entrent en collision les uns avec les autres. Nous découvrirons ce que sont les chocs élastiques et inélastiques, quelles sont les grandeurs physiques impliquées et le résultat de chacun d’eux en fonction du type de choc.

Ce Unité Thématique fait partie de notre collection de physique

Choc élastique

Collision au cours de laquelle l’énergie cinétique totale du système est conservée, sans transformation d’énergie en chaleur ou en déformation.

Choc inélastique

Collision au cours de laquelle une partie de l’énergie cinétique est dissipée, bien que la conservation de la quantité de mouvement reste respectée.

Coefficient de restitution

Paramètre adimensionnel qui mesure l’élasticité d’un choc, variant de 0 (inélastique) à 1 (élastique).

Collision

Brève interaction entre des corps qui produit un échange de quantité de mouvement et d’énergie, mesuré en joules (J) pour l’énergie transférée.

Collision parfaitement inélastique

Cas où les corps restent unis après l’impact, entraînant la perte maximale possible d’énergie cinétique.

Dissipation d’énergie

Transformation de l’énergie cinétique en chaleur due au travail effectué par la force de frottement.

Explosion

Interaction où l’énergie interne est transformée en énergie cinétique, séparant les composants d’un système.

Quantité de mouvement

Grandeur vectorielle définie comme le produit de la masse d’un corps par sa vitesse, mesurée en kg·m/s.

Quantité de mouvement

Terme technique synonyme de la quantité de mouvement, couramment utilisé dans l’analyse dynamique des systèmes.

Que sont les collisions en physique

Les collisions en physique sont des événements au cours desquels deux ou plusieurs objets entrent en collision, modifiant leur vitesse et leur direction. Les collisions sont régies par les lois de conservation de la quantité de mouvement et de l’énergie. Il existe deux types fondamentaux de collisions : les collisions élastiques et les collisions inélastiques.

Chocs élastiques

Un choc élastique est un choc au cours duquel il n’y a pas de perte d’énergie cinétique dans le système. Tant la quantité de mouvement que l’énergie cinétique restent constantes. Les chocs élastiques se produisent lorsque des objets entrent en collision et rebondissent les uns sur les autres sans aucune modification de leur forme. Les chocs de boules de billard ou les collisions entre particules subatomiques en sont de bons exemples.

Chocs inélastiques

Un choc inélastique est un type de choc dans lequel l’énergie cinétique n’est pas conservée. Dans un choc inélastique, les forces internes effectuent un travail, de sorte que l’énergie cinétique du système ne reste plus constante. La principale caractéristique de ce type de choc est qu’il existe une dissipation d’énergie. Bien que l’énergie cinétique ne soit pas conservée, la quantité de mouvement totale du système, elle, l’est.

Importance des chocs en physique

L’étude des chocs a des applications dans divers domaines de la physique et de l’ingénierie, tels que la mécanique automobile, la dynamique des particules en physique nucléaire, la collision de particules subatomiques en physique des particules, ainsi que dans la conception et l’analyse de systèmes de sécurité dans les automobiles et autres dispositifs.

Choc élastique

Collision au cours de laquelle l’énergie cinétique totale du système est conservée, sans transformation d’énergie en chaleur ou en déformation.

Choc inélastique

Collision au cours de laquelle une partie de l’énergie cinétique est dissipée, bien que la conservation de la quantité de mouvement reste respectée.

Coefficient de restitution

Paramètre adimensionnel qui mesure l’élasticité d’un choc, variant de 0 (inélastique) à 1 (élastique).

Collision

Brève interaction entre des corps qui produit un échange de quantité de mouvement et d’énergie, mesuré en joules (J) pour l’énergie transférée.

Collision parfaitement inélastique

Cas où les corps restent unis après l’impact, entraînant la perte maximale possible d’énergie cinétique.

Dissipation d’énergie

Transformation de l’énergie cinétique en chaleur due au travail effectué par la force de frottement.

Explosion

Interaction où l’énergie interne est transformée en énergie cinétique, séparant les composants d’un système.

Quantité de mouvement

Grandeur vectorielle définie comme le produit de la masse d’un corps par sa vitesse, mesurée en kg·m/s.

Quantité de mouvement

Terme technique synonyme de la quantité de mouvement, couramment utilisé dans l’analyse dynamique des systèmes.

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Simulations de collisions

Laboratoire de collisions

Étudiez une collision simple en 1D et des collisions plus complexes en 2D. Expérimentez avec le nombre de balles, leurs masses et leurs conditions initiales. Faites varier l’élasticité et observez comment la quantité de mouvement totale et l’énergie cinétique évoluent au cours des collisions.

Pierres de curling

Dans cette simulation, nous allons examiner certains des facteurs qui déterminent les trajectoires de deux pierres de curling après une collision entre elles. Vous pouvez modifier l’espacement entre les pierres, les masses des pierres et la vitesse de la pierre lancée.

Lorsque vous êtes prêt à commencer, cliquez sur le bouton « Begin ».

Rapport de masses

Observez dans cette simulation ce qui se passe lorsque deux balles entrent en collision dans trois situations différentes. Modifiez le rapport de masses et vérifiez le résultat.

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Qu'est-ce qu'une collision en physique ?

En physique, un choc est une interaction entre deux corps ou plus, dont au moins l’un d’entre eux est en mouvement, au cours de laquelle un échange d’énergie et de quantité de mouvement se produit sur un intervalle de temps très court. Ce type de phénomène se caractérise par des changements brusques de la vitesse des corps impliqués, car les forces qui agissent durant le contact sont très intenses, bien que de courte durée. Par ailleurs, les chocs permettent d’étudier des principes fondamentaux tels que la conservation de la quantité de mouvement, qui s’applique dans les systèmes isolés quel que soit le type de collision, et servent de base à l’analyse d’interactions allant des phénomènes microscopiques entre particules aux impacts macroscopiques, comme ceux impliquant des véhicules ou des corps en mouvement.

Quels sont les types de collisions existants et quelles sont leurs différences ?

Les collisions sont principalement classées en collisions élastiques et inélastiques selon le comportement de l’énergie au cours de l’impact ; dans une collision élastique, l’énergie cinétique et la quantité de mouvement sont conservées, ce qui implique que les corps ne subissent aucune déformation permanente et continuent de se déplacer après l’impact, tandis que dans une collision inélastique, l’énergie cinétique n’est pas conservée car une partie est transformée en chaleur, en son ou en déformations. Il existe également le cas limite de la collision parfaitement inélastique, dans lequel les corps restent unis après la collision et se déplacent comme un seul ensemble, seule la conservation de la quantité de mouvement étant maintenue, ce qui permet de différencier clairement la manière dont l’énergie est redistribuée dans chaque type d’interaction.

Pourquoi, après une collision, les objets rebondissent-ils parfois tandis qu'à d'autres moments ils restent collés ?

Cela dépend de la manière dont l’énergie est transformée lors du choc, car si la majeure partie de l’énergie cinétique est conservée, les objets ont tendance à se séparer après l’impact et semblent « rebondir », tandis que si cette énergie est dissipée sous forme de déformation, de chaleur ou de son, les corps peuvent rester unis ou se déplacer ensemble après la collision. En d’autres termes, plus le choc est « élastique », plus il est facile pour les objets de se séparer, et plus il est « inélastique », plus il est probable qu’ils restent collés ou que leur mouvement conjoint change de manière significative.

Pourquoi les problèmes parlent-ils toujours de conservation de la quantité de mouvement et pas toujours de conservation de l'énergie ?

Cela se produit parce que la quantité de mouvement est conservée dans toutes les collisions tant que le système est isolé, c’est-à-dire sans forces externes significatives, tandis que l’énergie cinétique n’est conservée que dans les collisions élastiques. Dans de nombreuses collisions réelles, une partie de l’énergie est transformée en d’autres formes comme la chaleur ou des déformations ; par conséquent, la conservation de l’énergie cinétique ne peut pas être appliquée directement, mais la conservation de la quantité de mouvement peut être utilisée comme un outil fiable pour résoudre le problème, ce qui en fait l’un des concepts les plus importants lors de l’analyse des collisions.

Les collisions réelles sont-elles plutôt élastiques ou inélastiques ?

En pratique, la plupart des collisions que nous observons dans la vie quotidienne sont inélastiques dans une certaine mesure, car il y a presque toujours des pertes d’énergie sous forme de son, de chaleur ou de déformations, bien que ces pertes soient parfois faibles et que la collision se rapproche d’un choc élastique. Par exemple, deux boules de billard peuvent se comporter de manière presque élastique, tandis qu’un accident de la route est clairement inélastique. En réalité, les collisions réelles se situent donc à mi-chemin entre ces deux extrêmes, et comprendre ce degré d’« élasticité » est essentiel pour décrire correctement ce qui se passe dans chaque situation.