Mécanique:
Systèm à deux corps
Conservation de la quantité de mouvement

Deux corps entrent en collision signifie qu'ils se heurtent soudainement par contact direct, comme des boules de billard, ou intéragissent mutuellement par interaction à distance répulsive, comme une collision de particules d'un noyau d'Helium (particule alpha) avec un noyau d'atome d'Or.

Dans un problème de Mécanique d'une collision de deux corps, ce qui est considéré, c'est le mouvement des deux corps avant et après la collision, et non pas la nature de l'interaction elle même. Le choc qui produit la collision est considérée de courte portée et se produisant pendant un temps très court.

1. Conservation de la quantité de mouvement

Pour un système isolé des deux corps, ne subissant pas de force extérieure, le théorène de la résultante cinétique s'ecrit

$$\large\color{blue}{ \frac{d\vec{\mathbf{P}}}{dt} = \vec{\mathbf{F_{ext}}} = \sum_{i = 1}^{2}\vec{\mathbf{F_i}} = \vec{\mathbf{0}} }$$ C'est à dire $$\large\color{green}{ \vec{\mathbf{P}} = \vec{\mathbf{cst}} }$$
Si on note $\vec{\mathbf{P_1}}$ et $\vec{\mathbf{P_2}}$ les quantités de mouvements des deux corps avant la collision, et $\vec{\mathbf{P^*_1}}$ et $\vec{\mathbf{P^*_2}}$les quantités de mouvement des deux corps après collision, on a :
$$\large\color{red}{ \vec{\mathbf{P_1}}+ \vec{\mathbf{P_2}} = \vec{\mathbf{P^*_1}}+ \vec{\mathbf{P^*_2}} }$$ Dans le cas où l’une , disant la deuxième, des deux particules est immobile, on aura a $\vec{\mathbf{P_2}} = \vec{\mathbf{0}}$     et donc     $\vec{\mathbf{P_1}} = \vec{\mathbf{P^*_1}}+ \vec{\mathbf{P^*_2}}$
Ainsi, un des vecteurs étant la somme des deux autres, la collision est plane.