Calculateur du coefficient de restitution

Un calculateur du coefficient de restitution transforme le rapport élémentaire de la mécanique des chocs en un outil pratique pour les devoirs, les carnets de laboratoire et les vérifications d'ingénierie rapides. Saisissez la vitesse relative d'approche avant une collision et la vitesse relative de séparation après celle-ci, dans le même système d'unités de vitesse, et l'outil renvoie le coefficient adimensionnel e égal à la vitesse de séparation divisée par celle d'approche, avec une équation substituée, un court message physique et des chaînes d'étapes ordonnées que vous pouvez coller dans des feuilles de travail ou des tests automatisés. L'absence de l'une des vitesses, les valeurs non finies et les magnitudes hors plage sont également rejetées avant toute publication d'un quotient.

Ce qu'indique le coefficient et quand il n'existe pas

Le coefficient de restitution est défini comme le rapport de la vitesse relative de séparation après une collision à la vitesse relative d'approche avant la collision. Le résultat est adimensionnel lorsque les deux vitesses partagent la même unité—mètres par seconde sur mètres par seconde, pieds par seconde sur pieds par seconde, ou tout autre couple de vitesse cohérent—ainsi vous ne convertissez jamais la réponse en une unité de vitesse après la division.

Des vitesses d'approche et de séparation positives sont le cas habituel des manuels de magnitudes relatives le long de la ligne d'impact ; des composantes relatives signées sont encore acceptées si votre diagramme de corps libre ou de cinématique oriente l'axe normal à l'opposé de la convention, car l'algèbre reste une seule division.

De nombreux problèmes de cours attendent zéro inférieur ou égal à e inférieur ou égal à un pour des rebonds ordinaires, avec e égal à un pour une collision parfaitement élastique et e égal à zéro pour un impact parfaitement plastique d'adhésion ; cet outil ne sature pas le rapport, de sorte que des valeurs superélastiques ou intermédiaires signées passent si vos entrées les produisent.

Il ne résout pas non plus les vitesses finales de deux corps à partir de masses et d'un e supposé, ne consulte pas des tables manuelles caoutchouc-sur-acier, ni n'intègre des impacts tridimensionnels multi-contacts : réduisez ces problèmes à un couple effectif de vitesse de séparation et d'approche avant d'appeler le solveur.

Conseils pratiques, limites et recherches associées

Utilisez une unité de vitesse cohérente de bout en bout—par exemple les deux en mètres par seconde—avant d'appeler ; cette page n'effectue pas de conversion d'unités entre SI et impérial. En enseignant l'impact colinéaire, traitez cet outil uniquement comme l'étape du rapport : si le problème source donne des vitesses par composantes de deux corps avant et après l'impact, formez vous-même les vitesses relatives d'approche et de séparation, puis passez ces magnitudes ici.

Cette page vise ceux qui cherchent un calculateur du coefficient de restitution, e à partir de séparation et d'approche, ou coefficient de rebond en ligne ; ce n'est pas une consultation de manuel de matériaux pour balles de sport, ni un solveur complet de vitesses à deux corps avec masses, ni un convertisseur d'unités.

Préférez cette capacité lorsque vous connaissez déjà les deux vitesses relatives et n'avez besoin que du rapport adimensionnel ; si votre laboratoire rapporte des vitesses de rebond et d'impact le long de la normale de contact, c'est la vérification d'une ligne avant d'écrire e dans un rapport. Les vérifications aller-retour sont faciles : recalculez à la main la séparation divisée par l'approche et confirmez l'égalité avec le e publié au même arrondi à douze décimales de la réponse.