Calcul d'une force d'impact

SixtyFourWarrior · 15/09/2007 - 23h19

Bonjour,

Je suis actuellement en train de faire un site sur le Nunchaku (deux batons reliés par une corde ou une chaîne pour ceux qui ne conaisse pas

) et je me suis dit qu'il serait intéressant de connaître la force qu'une telle arme peut développer.

J'ai pris quelques mesures lors d'une attaque de base grâce à une caméra vidéo et j'ai obtenu ces donnés:

Le bout du Nunchaku parcours 888 cm en 0.10s et il se trouve à 136 cm du centre du mouvement (qui est en gros une rotation).

Le Nunchaku pèse 180g en tout.

J'ai essayé plusieur calculs et j'ai cherché pendant un bon moment sur le net mais je n'ai réussi à trouver aucune formule qui pourraît me donner la force développée à partir de la vitesse et du poids...

Est ce que quelqu'un pourrait m'aider ?

Je vous remercie d'avance pour vos réponses !

phen · 16/09/2007 - 02h15

Salut,

si tu n'as pas trouvé de formule qui relie la vitesse à la force c'est parce que c'est la variation de la vitesse (c'est à dire l'accélération) qui donne une force.
Généralement, Force = masse x accélération.
Il reste à trouver cette accélération ...
Bon ca doit être possible en admettant que ton arme frappe sur un temps très court, mais comment avoir ce temps ? 0.1 sec ? 0.01sec ? 1millisec ?
De plus ta vitesse me parait hyper élevée ? 888cm/0.1s c'est 88.8m/s soit 320km/h c'est beaucoup mais pourquoi pas vu la vitesse des balles de tennis.

Par contre on peut calculer l'énergie liée à sa vitesse, son énergie cinétique : Ec.
Or Ec= 1/2 x masse x vitesse^2.
Dans ton cas ca donne environ 700 joules...
C'est l'énergie d'un gramme de TNT, ou 1000 fois l'énergie d'une pomme tombant de 1m ...

Bon y faudrait que je trouve des exemples plus frappant parce que c'est pas top top pour ton site mais ca donne déja une idée.

Voila voila,
Phen.

invité576543 · 16/09/2007 - 10h50

La notion de "force d'impact" n'existe pas vraiment en mécanique.

Un impact c'est en première approximation un transfert instantané de quantité de mouvement (une masse par une vitesse), alors qu'une force est taux temporel de transfert de quantité de mouvement (ce qui est transféré pendant un intervalle de durée t divisé par t).

Une "force d'impact" est alors infinie, ce qui avance guère. (Et ça explique qu'on ne risque pas de trouver des calculs sérieux donnant la "force d'impact"...).

Un impact sera plutôt caractérisé par la quantité de mouvement et l'énergie cinétique transférées lors de l'impact. Utiliser l'énergie est usuel, et l'impact est alors mesuré en joules. (C'est par exemple ce qui est indiqué pour une perceuse à percussion, pour prendre un exemple très pratique!)

Cordialement,

SixtyFourWarrior · 16/09/2007 - 13h43

Envoyé par phen

Par contre on peut calculer l'énergie liée à sa vitesse, son énergie cinétique : Ec.
Or Ec= 1/2 x masse x vitesse^2.
Dans ton cas ca donne environ 700 joules...
C'est l'énergie d'un gramme de TNT, ou 1000 fois l'énergie d'une pomme tombant de 1m ...

Bon y faudrait que je trouve des exemples plus frappant parce que c'est pas top top pour ton site mais ca donne déja une idée.

Tout d'abord je vous remercie pour vos réponses.

Concernant ton calcul de Ec, je pense qu'on devrait trouver plutôt 350 joules parce qu'une seule branche du Nunchaku va frapper la cible, le poids est donc divisé par deux... Enfin je pense...

Et effectivement je n'avais pas pensé à calculer l'énergie cinétique, je me bornais à chercher un résultat en Newton... Les joules sont plus parlants je pense, et il sera surement plus facile de trouver des comparaisons.

Concernant le temps de frappe, je ne pense pas avoir les outils nécessaires pour le calculer. Donc je pense que je vais en rester à l'énergie cinétique qui permet déjà de faire quelques comparaisons.

Encore une fois, je vous remercie !

maedupuis · 16/09/2007 - 14h41

C'est pas MV²/2 ? .

**obi76** · 16/09/2007 - 14h45

L'énergie c'est 1/2 mv^2, ça d'accord.

maintenant si tu connais l'épaisseur sur laquelle l'objet va encaisser le coup, tu as F*epaisseur = énergie.

maedupuis · 16/09/2007 - 14h51

épaisseur n'est pas une référence .

**obi76** · 16/09/2007 - 14h55

l'épaisseur de matériau nécessaire pour arrêter le bâton (halala, vous jouez sur les mots).

EDIT : encore plus précis : la profondeur dont s'enfonce le bâton dans le matériau avant d'avoir une vitesse nule, en admettant le matériau comme purement élastique pour que la décélération soit constante).