Une seconde loi de conservation est possible.
Cette situation caractérise soit un choc dit "parfaitement dur", entre sphères dans un matériau dur par exemple ou au contraire "parfaitement élastique" comme une collision entre une masselotte et un ressort.
Ces deux situations n'entraînent aucune modification des états internes avant et après le contact.
L'énergie cinétique totale est alors restituée.
Cette propriété s'exprime donc par une conservation supplémentaire : celle de l'énergie cinétique.
Elle apporte une équation supplémentaire :
.
Cette égalité et conservation est valide avant et après le choc mais également, lorsqu'une interaction conservative a lieu, pendant l'impact collisionnel.
Elle représente une approximation courante dans la description de la matière.
L'exemple du ressort ou des sphères dures sont des images usuelles dans les collisions moléculaires où les compositions sont préservées ou pour décrire l'agitation thermique.
Mais avec 4 équations pour 6 inconnues, la résolution du problème 3-D nécessite d'autres hypothèses, des cas particuliers, ou d'autres approches.