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Calculateur de collision 2D

Un corps de 2 kg à 3 m/s selon x qui se colle à un corps de 4 kg allant à −1 et 2 m/s repart avec lui à 1,3743685419 m/s, à 75,9637565321°. Indiquez les masses et les composantes de vitesse. Gratuit dans votre navigateur.

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Si vous saisissez
M1
2
V1x
3
V1y
0
M2
4
V2x
-1
V2y
2
Vous obtenez
Masse totale
6 m/s
Quantité de mouvement totale x
2
Quantité de mouvement totale y
8
Vitesse finale x
0,3333333333

Ce calculateur de collision bidimensionnelle trouve l'unique vecteur de vitesse finale commune après que deux corps se collent lors d'une collision plane parfaitement inélastique. Dans ce modèle l'énergie cinétique n'est pas conservée : seul le vecteur quantité de mouvement l'est, ce qui est la définition de manuel d'un événement parfaitement inélastique en deux dimensions. Les composantes de vitesse peuvent être positives ou négatives pour coder la direction dans le plan ; les masses doivent être non négatives, et la masse totale ne doit pas être nulle sinon la vitesse finale est indéfinie. L'arithmétique est entièrement déterministe, sans appels réseau, sans échantillonnage et sans raccourcis dépendant de la date.

Ce qu'une collision parfaitement inélastique 2D signifie et ce que la réponse contient

Une collision parfaitement inélastique est le cas extrême où les deux objets qui se rencontrent se collent et se déplacent comme un seul corps combiné après l'impact. En deux dimensions, la conservation de la quantité de mouvement est un énoncé vectoriel : si les impulsions externes sont négligeables pendant le bref contact, la somme masse fois vitesse avant le choc égale la masse totale fois la vitesse finale partagée après le choc, composante par composante.

L'énergie cinétique n'est pas conservée ; une partie ou la totalité de l'énergie cinétique perdue apparaît en chaleur, déformation ou son, mais ce calculateur n'estime pas ces pertes. Il ne rapporte que le résultat cinématique du modèle de collage dans le plan. Les approches en sens opposés utilisent des signes de composante opposés ; un corps initialement au repos a simplement les deux composantes de vitesse nulles.

Où les collisions inélastiques bidimensionnelles s'inscrivent dans l'étude, la conception et le logiciel

Les étudiants rencontrent les collisions planes par collage lorsqu'un manuel passe de la quantité de mouvement unidimensionnelle à la quantité de mouvement vectorielle, lorsqu'un laboratoire fait rouler deux chariots qui s'accouplent après un impact en angle, ou lorsqu'un problème de concours donne des vitesses d'approche obliques et ne demande que la vitesse partagée après la jonction des objets.

Les enseignants peuvent pré-générer des clés de correction pour des valeurs modestes de masse et de composantes sans se fier à des applications de calculatrice opaques qui changent d'unité en silence ou confondent les cas élastique et inélastique, ou qui réduisent le plan à un seul axe.

Les développeurs appellent le même contrat depuis des scripts pour semer des vecteurs de test déterministes pour des démos de physique de jeux, normaliser des paramètres de choc saisis par l'utilisateur avant une vérification de corps libre, ou satisfaire des énoncés de défis de programmation qui exigent un vecteur de vitesse finale commune plutôt qu'un croquis improvisé.

Les contrôles d'ingénierie et de produit de premier ordre utilisent les formules lorsque seules les masses et les composantes de vitesse d'approche sont connues et qu'une borne de collage suffit avant de modéliser déformation, contact multi-corps ou frottement.

Contrôles de devoirs et de laboratoire

Calculez les composantes de la vitesse finale commune à partir de deux masses et de vitesses initiales planaires avant de noter des feuilles ou de comparer aux données de capteurs de mouvement.

Logiciel de tutorat et de conception

Normalisez les masses et les composantes de vitesse d'approche saisies par l'utilisateur pour des leçons de quantité de mouvement vectorielle, des démos de choc et des aides de physique interactives.

Combien coûte le calculateur de collision bidimensionnelle ?

Il est gratuit dans votre navigateur sur cette page.

Comment la vitesse finale commune est-elle définie en 2D ?

Avec masses en kg et vitesses en m/s, les composantes sont en m/s.

Que se passe-t-il si la masse totale est nulle ?

Les deux masses nulles (ou masse totale numériquement nulle) laissent la vitesse finale indéfinie.

Cet outil modélise-t-il les collisions élastiques ou la restitution ?

Non. Il calcule uniquement le vecteur de vitesse finale commune d'un événement plan parfaitement inélastique par collage. Utilisez un autre outil si vous avez besoin de vitesses de rebond élastique ou d'un coefficient de restitution.

Pourquoi les résultats sont-ils arrondis à une précision ?

La précision par défaut est de 10 décimales ; vous pouvez fixer precision de 0 à 15.

Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/two-body-collision-2d

Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/two-body-collision-2d \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"m1":2,"v1x":3,"v1y":0,"m2":4,"v2x":-1,"v2y":2}'
{
  "m1": 2,
  "v1x": 3,
  "v1y": 0,
  "m2": 4,
  "v2x": -1,
  "v2y": 2
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.two_body_collision_2d",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.

par requête$0.002

Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.

max_abs_mass1000000000000000
max_abs_velocity1000000000000000
HTTPCodeSignification
401unauthorizedClé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization.
402insufficient_balanceSolde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche.
404unknown_typeType de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête.
429rate_limitedTrop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez.

Vous fournissez les deux masses et les composantes cartésiennes de la vitesse initiale de chaque corps ; le moteur applique la conservation de la quantité de mouvement séparément sur l'axe x et l'axe y et renvoie v_fx égal à parenthèse ouvrante m1 fois v1x plus m2 fois v2x parenthèse fermante divisé par parenthèse ouvrante m1 plus m2 parenthèse fermante, et la même forme pour v_fy avec les composantes y.

Ce qu'une collision parfaitement inélastique 2D signifie et ce que la réponse contient

Cette identité produit les formes fermées v_fx égal à parenthèse ouvrante m1 v1x plus m2 v2x parenthèse fermante sur parenthèse ouvrante m1 plus m2 parenthèse fermante et v_fy égal à parenthèse ouvrante m1 v1y plus m2 v2y parenthèse fermante sur parenthèse ouvrante m1 plus m2 parenthèse fermante. La réponse renvoie les entrées normalisées m1, v1x, v1y, m2, v2x et v2y, le total_mass m1 plus m2, les composantes total_momentum_x et total_momentum_y, final_velocity_x et final_velocity_y du corps combiné, final_speed comme la magnitude euclidienne de ce vecteur, final_angle_deg mesuré depuis l'axe x positif avec atan2, la précision utilisée, l'étiquette de méthode perfectly_inelastic_collision_2d, un court rappel de formule et une indication d'unité m/s lorsque les masses sont en kilogrammes et les vitesses en mètres par seconde. Il n'y a ni simulation de contact multi-corps, ni chemin de coefficient de restitution, ni modèle de rotation ou de frottement : le moteur évalue les quotients de quantité de mouvement dans la plage numérique supportée ou rejette l'entrée avec invalid_input. Les cas rejetés comprennent les masses ou composantes de vitesse manquantes, les valeurs non finies, les magnitudes au-dessus des plafonds documentés, une masse négative, et tout cas où la masse totale est nulle ou numériquement nulle, car la division par zéro ne laisse aucune vitesse finale commune définie. Si vous n'avez besoin que de la vitesse commune inélastique unidimensionnelle, de vitesses de rebond élastique, du temps de chute libre ou d'une force de frottement, utilisez ces outils dédiés ; cette page ne répond qu'au vecteur de vitesse finale commune parfaitement inélastique en deux dimensions, avec une sortie numérique stable adaptée aux feuilles d'exercices, aux tests unitaires et aux consommateurs d'API qui ne doivent pas inventer à la main des étapes en virgule flottante.

Comment les masses et les composantes de vitesse sont lues et comment v_f reste reproductible

Une masse nulle pour un corps est autorisée lorsque l'autre masse est positive, ce qui se réduit simplement au corps restant conservant son vecteur vitesse. Les deux masses nulles sont rejetées car la masse totale ne doit pas être nulle. Les composantes de vitesse peuvent être positives, négatives ou nulles pour coder la direction dans le plan ; l'outil ne convertit pas les systèmes d'unités pour vous, donc gardez les masses cohérentes entre elles et les vitesses dans une unité longueur-par-temps compatible. Les signes plus optionnels en tête et la notation scientifique sur les chaînes numériques sont autorisés lorsqu'elles s'analysent comme des décimaux finis ; les espaces intégrés et les jetons non numériques sont rejetés. Les champs préférés sont m1 et m2 pour les deux masses et v1x, v1y, v2x et v2y pour les quatre composantes de vitesse initiale, mais les alias mass1, M1 et mass_1 pour m1, mass2, M2 et mass_2 pour m2, et vx1, velocity1_x, u1x pour v1x plus les alias correspondants des trois autres composantes sont acceptés afin que tableurs, chaînes de requête et formulaires typés réutilisent le même contrat. Les masses doivent être finies et non négatives : une masse négative échoue avec invalid_input et un message qui nomme le champ, pour qu'une mauvaise cellule ne devienne pas un résultat silencieux absurde. Un champ optionnel precision, avec les alias decimals et dp, choisit combien de décimales exposer pour les sorties numériques, par défaut dix et plafonné à quinze pour que les goldens JSON restent stables. Associez l'exécution gratuite dans le navigateur de cette page à l'API payante lorsque vous avez besoin du résultat mathématique identique dans un pipeline automatisé sans réimplémenter vous-même les formules de collision inélastique plane.

Où les collisions inélastiques bidimensionnelles s'inscrivent dans l'étude, la conception et le logiciel

Les outils de produit et d'éducation utilisent le endpoint lorsqu'un apprenant saisit deux masses et quatre composantes de vitesse et que l'interface doit afficher la vitesse combinée après un choc plan parfaitement inélastique. Sur cette page le travail s'exécute entièrement dans votre navigateur ; via l'API chaque consultation réussie coûte $0.002, la validation échouée n'est pas facturée et rien n'est stocké après le retour de la réponse. Cette division — exploration interactive gratuite et API au résultat mathématique identique — correspond au reste du catalogue KIT de niveau A et vous permet de passer d'une démo en classe à un pipeline automatisé sans changer le résultat. Associez-le à l'aide inélastique unidimensionnelle lorsque le mouvement est colinéaire, aux aides de collision élastique lorsque des vitesses de rebond sont nécessaires, et à d'autres endpoints mathématiques lorsque vous construisez un petit laboratoire de calculateurs de physique gratuits et déterministes pour la mécanique bidimensionnelle.

Fixtures de test déterministes

Générez des valeurs reproductibles de v_fx et v_fy pour tests unitaires, démos de physique de jeux et assertions de CI sur des collisions 2D par collage.

Consulter la documentation complète du KIT →