Une collision élastique se produit lorsque l’énergie cinétique totale, ou énergie de mouvement, de deux objets ou plus est la même après une collision qu’avant la collision. Contrairement à une collision inélastique, aucune énergie n’est transformée en un autre type. Les collisions complètement élastiques ne se produisent généralement pas dans le monde réel, à part entre les particules subatomiques, mais la collision entre deux boules de billard est une approximation proche.
Il existe deux types de collisions. Le premier est une collision inélastique, qui est plus fréquente dans la vie quotidienne. Lors d’une collision inélastique, une partie de l’énergie cinétique, ou énergie de mouvement, est perdue lors de l’impact. Cette énergie est convertie en un autre type d’énergie, comme le son ou la chaleur. Dans une collision élastique, toute l’énergie cinétique des deux objets est retenue lors de l’impact.
Avant que deux objets n’entrent en collision, ils ont chacun une certaine quantité d’énergie cinétique et de quantité de mouvement. La quantité d’énergie cinétique dépend de la masse et de la vitesse de chacun des objets. En raison de la loi fondamentale de la conservation de l’énergie, qui stipule que l’énergie ne peut jamais être détruite, l’énergie totale après la collision de deux objets doit être la même qu’avant la collision. S’il s’agit d’une collision élastique, alors toute l’énergie reste sous forme d’énergie cinétique et est simplement déplacée d’un objet à un autre.
En réalité, aucune collision entre de gros objets n’est jamais vraiment une collision élastique. En effet, lorsque de gros objets se heurtent, une partie de l’énergie cinétique est toujours perdue au profit de divers autres types d’énergie, tels que le son, la chaleur ou la compression de l’objet. Dans le monde microscopique, comme l’interaction magnétique des atomes ou des électrons, il y a une chance que la collision soit élastique, car il n’y a pas de contact physique entre les objets. Les interactions gravitationnelles entre planètes sont également parfois classées comme des collisions parfaitement élastiques.
Un exemple de collision presque élastique dans le monde réel est l’interaction entre deux boules de billard. Lorsque la balle blanche est frappée, elle acquiert une certaine quantité d’énergie cinétique, qu’elle transfère ensuite lors de la collision avec une autre balle. Si la collision se produit en ligne droite, alors toute l’énergie cinétique est transférée à la balle cible, ce qui signifie que la balle blanche s’arrête net et la balle cible se déplace exactement à la même vitesse. Si les balles frappent à un angle, alors l’énergie cinétique est divisée entre les deux.