Lorsqu'on tire avec un fusil, celui-ci recule. La balle avance, le fusil recule, et la quantité de mouvement totale reste la même. C'est le principe de conservation de la quantité de mouvement. Dans un système isolé, en l'absence de forces extérieures, la quantité de mouvement totale de tous les objets demeure constante. La quantité de mouvement est le produit de la masse par la vitesse, et c'est un vecteur ; la direction a donc une importance. La collision de deux boules de billard conserve la quantité de mouvement. L'éjection des gaz d'échappement d'une fusée conserve également sa quantité de mouvement. Les gaz d'échappement vont dans une direction, la fusée dans l'autre.

La conservation de la quantité de mouvement découle de la troisième loi de Newton. Lorsque deux objets interagissent, ils exercent l'un sur l'autre des forces égales et opposées pendant la même durée. Ils reçoivent donc des impulsions égales et opposées, ce qui implique que leurs variations de quantité de mouvement sont égales et opposées. La quantité de mouvement totale reste constante. Cette loi est valable en mécanique classique et en relativité, où la quantité de mouvement est redéfinie pour inclure un facteur relativiste. Elle est également valable en mécanique quantique, où la quantité de mouvement est un opérateur et sa conservation est liée à la symétrie de l'espace. Le théorème de Noether relie les lois de conservation aux symétries, et la conservation de la quantité de mouvement découle du fait que l'espace est identique partout.

faits sur la conservation de l'élan

• Définition. La quantité de mouvement totale dans un système fermé est constante.
• Vecteur. La direction est importante.
• Troisième loi de Newton. Des forces égales et opposées conservent la quantité de mouvement.
• Théorème de Noether. La conservation découle de la symétrie de l'espace.

La quantité de mouvement et l'énergie sont deux grandeurs différentes. Elles se conservent toutes deux, mais ce sont des grandeurs distinctes, exprimées dans des unités différentes.