La formule
Interpreter le resultat
Cette relation est à la base de toute la sécurité passive. Une voiture de 1 400 kg roulant à 50 km/h possède une quantité de mouvement d'environ 19 500 kg·m/s ; les zones de déformation et les airbags allongent le temps d'arrêt de quelques millisecondes à plusieurs dixièmes de seconde, réduisant la force maximale d'un ordre de grandeur.
Ou cela se complique. La quantité de mouvement est un vecteur : la direction compte. Lors d'une collision frontale, les quantités de mouvement sont de signes opposés et s'annulent en partie, d'où la nécessité d'une convention de signe cohérente dans les problèmes de collision.
La quantité de mouvement est proportionnelle à la vitesse, l'énergie cinétique au carré de la vitesse. Doubler la vitesse double la quantité de mouvement mais quadruple l'énergie, ce qui explique pourquoi les distances d'arrêt augmentent bien plus vite que la vitesse.
Dans un système fermé sans forces extérieures, oui — dans toute collision, élastique ou non. L'énergie cinétique n'est conservée que dans les collisions élastiques ; dans les collisions réelles, elle se dissipe en déformation, chaleur et son.
Comment calculer
La quantité de mouvement est le produit de la masse par la vitesse — une mesure de la difficulté à arrêter un objet. Dans toute collision, la quantité de mouvement totale du système se conserve, ce qui en fait l'une des grandeurs les plus utiles en physique.
La force calculée applique le théorème de l'impulsion : la force nécessaire est égale à la variation de la quantité de mouvement divisée par la durée de cette variation. Arrêter un objet en moins de temps exige une force proportionnellement plus grande.