Force de bateaux...

[steph081976]

Bonjour a tous,

Voila, je me pose une question concernant mon sport.
Déjà, voila le sport:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier..._Lyonnaise.jpg

J'ai calculé, grâce a la formule E=1/2.m.v² l'énergie cinétique amené par chaque bateau.
J'ai également calculé la force développé par chaque jouteur avant de caler les bateaux sans que personne ne tombe (ça arrive) avec Newton=Joules/distance d'arret du bateau

Je sais que l'énergie que chaque bateau est a comptabiliser seule, chaque embarcation passant de 10 km/h a 0 km/h.

Mais maintenant je me pose une question: Les deux bateaux sont en mouvement. Si un seul avançait et que le second était a l'arret (en acceptant le fait qu'il ne reculerait pas a l'impact), comment calculer l'énergie développé par chaque jouteur? (notamment celui qui est a l'arret...)
Pour avoir une force équivalente a l'impact, le bateau en mouvement doit-il aller a 20 km/h ou 10 km/h?
Merci de vos réponses!
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[calculair]

Bonjour,

en première approximation tu peux modeliser le choc entre les 2 joueurs comme le choc entre 2 boules allant l'une vers l'autre

soit m1 et V1 la masse du joueur 1 et la vitesse de la 1° boule ( ou du joueur)
et m2 et V2 pour la 2° boule

Les equations lors du choc m1 V1 + m2V2 = m1V1' + m2V2' l'indice ' indique les vitesses apres le choc ( en supposant que les perchent touchent simultanement)

Tu ecris aussi la concervation de l'energie
1/2 (m1V1² + m2V2²) = 1/2 ( m1V1'² + mV2'²)

Celui qui reste sur le bateau est celui pour lequel Vx - V'x est minimal.

C'est une modelisation,donc approximatif, mais tu mets cela dans un tableur et tu faits varier m1 et V1

Je pense que m1 doit être aussi lourd que possible et V1 le plus rapide possible.

[steph081976]

Merci de ta réponse.... Mais ce n'est pas exactement là que porte les questions que je me pose.
Pour reprendre l'analogie avec des boules de billards, imaginons dans un premier temps deux boules qui se percute alors qu'elles vont a la même vitesse dans des directions opposée. Chacune a une énergie cinétique de 1/2 x m x v²
Imaginons que ces deux boules sont totalement a l'arret après le choc, la force en Newton dévelloppée par chaque boule sera de F= (1/2 x m x v²)/distance d'amorti"
Maintenant, imaginons qu'une des boule est fortement "collé" au billard... Pour que la force dévelloppée en Newton soit équivalente, faut-il que la boule en mouvement qui s'arretera après le choc ailles a la même vitesse ou deux fois plus vite que dans l'exemple précédent?
Je pense que l'analogie peut se transmettre a mes jouteurs...
Merci!

[calculair]

Merci de ta réponse.... Mais ce n'est pas exactement là que porte les questions que je me pose.
Pour reprendre l'analogie avec des boules de billards, imaginons dans un premier temps deux boules qui se percute alors qu'elles vont a la même vitesse dans des directions opposée. Chacune a une énergie cinétique de 1/2 x m x v²
Imaginons que ces deux boules sont totalement a l'arret après le choc, la force en Newton dévelloppée par chaque boule sera de F= (1/2 x m x v²)/distance d'amorti"
Maintenant, imaginons qu'une des boule est fortement "collé" au billard... Pour que la force dévelloppée en Newton soit équivalente, faut-il que la boule en mouvement qui s'arretera après le choc ailles a la même vitesse ou deux fois plus vite que dans l'exemple précédent?
Je pense que l'analogie peut se transmettre a mes jouteurs...
Merci!

bonjour,

Dans le cas ou les 2 boules de masse identique se deplacent en sens inverse à la vitesse V et - V. elles se rapprochent à la vitesse 2V

Lors d'un choc frontal avec arrêt des 2 boules, l'energie cinetique de chaque boule passe de E = 1/2 mV² à 0

La force de freinage est de l'ordre de F = E* D ou D est la distance d'arrêt . cette realtion est vraie pour chaque boule.

L'arrêt des 2 boules de fait sur une distance totale de 2D


Maintenant une des boule est fixe, mais tu considère une vitesse de rapprochement identique donc egala à 2V

L'enregie cinetique de la boule en mouvement sera E2 = 1/2 m (2V²)
E2 = 1/2 m4V²

La force de freinage sur la distance 2D sera F2 = E2 /2D = 4E/2D = 2E/D. En fait la force de freinage etait repartie sur les 2 boules dans le 2° cas c'est la bole en movement qui subira la force de freinage double.

Remarque; Le principe de l'action et de la reaction impose que la colle resiste à cette force double, si non la boule collée se decollera....

[A voir en vidéo sur Futura]

[calculair]

bonjour

Remarque La force de freinage est double et la distance de freinage est double aussi

[steph081976]

Si je comprend bien, si la vitesse de la boule en mouvement restait identique a celle du premier exemple, elle encaisserait toute l'énergie de freinage mais selon le principe action/réaction, cette énergie se répartirait entre elle et la boule collée au billard?
Ce que j'ai du mal a saisir, c'est que sur un choc frontal entre deux corps en mouvement, chacun ne reçoit l'energie de freinage que de sa propre décelleration (cf 2 voitures qui roules a 50 km/h qui se tape frontalement equivaut pour chacune a taper dans un mur immobile)
Restons sus ces voitures... Chacune passe de 50 a 0 km/h. mais en cas de percussion de mur... Comment s'applique le principe action/réaction du point de vue du mur? La force se divise en deux? (50% voiture et 50% mur?)

En fait, ce que je voudrait réellement savoir, c'est si le jouteur du bateau qui serait en mouvement serait avantagé par rapport a celui qui est sur le bateau immobile? Et le bateau en mouvement est-il obligé d'aller deux fois plus vite pour obtenir la même force globale partagée sur les deux jouteurs?

Désolé de multiplier les analogies... et merci pour les réponses!

[calculair]

Bonjour

1° cas de 2 voitures roulant à 50 km/h

Les 2 voitures s'arrêtent sur la distance D de deformation de chaque voiture.


2° La voiture roulant à 100 km/h cotre un mur indeformable

La voiture se deformera sur 4D ( ensupposant que la force de resistance au choc reste la même) La voiture sera trés deformée


3° dans le cas des joueurs, il faut faire des hypothèses sur leur condition de chute.
Supposont qu'il resiste chacun à une force F. lors du choc chacun doit supporter la force du choc d'apres le principe de l'action et de la reaction

pour que 1 seul tombe, il faut qu'il y ait un ecart ( autre que cette force lors du choc, si on suppose que les joueurs savent resister à la même force.

on pourrait supposer par exemple celui qui voit sa vitesse la plus modifiée par rapport à son support. On pourrait faire d'autres hypothèses.... La je ne sais pas...Ton experience pourrait peut être repondre... Mais nous avons dejà fait beaucoup d'hypothèses simplificatrices.