Quel est le coefficient de restitution?
Le coefficient de restitution (COR) mesure l'élasticité d'une paire d'objets en collision et correspond au rapport entre leur vitesse relative finale et leur vitesse relative initiale. Déterminé par l'expérimentation, le coefficient de restitution mesure essentiellement le rebond. Si le coefficient est proche de un, alors la collision est élastique et rebondissante. Si elle est proche de zéro, la collision est plus plastique. La plupart des sports professionnels ont des directives spécifiques pour le coefficient de restitution des équipements, tels que les balles, les bâtons et les raquettes.
Autrement connu sous le nom de loi d’impact de Newton, le coefficient de restitution est déterminé par expérimentation. La formule du coefficient de restitution pour les objets en collision est définie par e = (v2-v1) / (u1-u2), où u1, u2 sont les vitesses avant collision et v1, v2 sont les vitesses après collision de chaque objet. Pour déterminer le COR d'un objet déposé sur un objet immobile, tel que le sol ou un tableau, la formule est e = √ (hauteur de rebond / hauteur de chute). Les vitesses d'objets se déplaçant horizontalement ou obliquement peuvent être difficiles à mesurer.
Le COD peut également être considéré comme la proportion d'énergie cinétique retenue par deux objets avant et après la collision. Si le coefficient est proche de un, la collision est très élastique, à la manière d’une balle de tennis de table posée sur une table en acier inoxydable dont le coefficient de rendement est de 0,92. La majeure partie de l'énergie cinétique présente avant la collision reste sous forme d'énergie cinétique après la collision. Si le coefficient est proche de zéro, la collision est plus plastique, par exemple un morceau d'argile déposé sur une table en bois; l'argile colle sans rebondir du tout. L'énergie cinétique a été convertie en son et en d'autres formes d'énergie, déformant l'argile.
Le dynamisme des balles est un concept très important dans le sport, car des matériaux avec plus de ressort pourraient donner un avantage à un athlète. Depuis 1998, la United States Golfing Association avait limité à 0,83 le coefficient de restitution des clubs de golf dotés de balles de golf standard. Le COR d'un ballon synthétique et d'un sol en linoléum dur est de 0,79; Cependant, la température, la pression atmosphérique et d'autres facteurs peuvent influer sur ce nombre.
En plus de donner un avantage indu aux joueurs, les équipements sportifs ayant des coefficients de restitution inhabituellement élevés peuvent être dangereux. Par exemple, les chauves-souris composites sont plus rebondissantes que les chauves-souris en bois lorsqu'elles sont frappées par une balle de baseball. Les balles frappées avec des battes composites peuvent avoir des vitesses inattendues et entraîner des blessures aux joueurs. En mai 2009, la National Collegiate Athletic Association a adopté le coefficient de restitution de la balle (BBCOR) afin de mieux tester les performances de la batte de baseball. Toutes les chauves-souris doivent avoir un BBCOR inférieur à 0,500.