clou 2 :x

[invite870bfaea]

Bonsoir tout le monde,

il y a un moment je m'étais adressé à vous et vous m'aviez rendu un très grand service concernant la percution .. je vous en remercie infiniement ..

Mais la je reviens encore pour poser d'autres questions .. mais cette fois ci elles ont un aspect théorique ..
je répète tout d'abord le sujet comme ça s'il ya des gens qui nous rejoignent ils peuvent bien entendu participer aussi ..

J'atache un marteau qui pèse 1036 grammes d'une hauteur de 1m a peu prés, sur un clou sur un bois (je refais l'expérience 3fois exactement pour enfoncer le clou, et avec un appareil prévu pour mesurer la température je remarque que la température augmente au niveau microscopique .. (mesure avec un thermocouple)

est ce que je peux donc calculer la force du marteau ? l'énergie cinétique , l'énergie potentielle ? et finalement que faut il comme donnée pour calculer la force moyenne sur le clou (là je pense qu'il faut l'énergie cinétique et l'enfoncement du clou par coup )

Et voici donc j'espère de tout mon coeur que vous pourriez m'aider à ce sujet (et je le reprécise encore) ça fais super longtemps que j'ai quitter la physique (SNIFFFFFFFFFFFFFFFFFF) et dans le cadre d'une option je suis obligée de présenter un exposé sur la percution ..

Alors aidez moi s'il vous plaît ..

Bien cordialement .
Sandrine .
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[verdifre]

bonsoir,
tout depend du degré de précision que tu souhaites avoir.
ais dans un premier temps je crois qu'il faut considerer le systeme marteau clou planche et l'isoler. si tu mmettait un thermocouple sur le marteau tu remarquerai aussi surement une élévation de temperature (surement plus faible mais reele quand même), de même pour la planche.
l'elevation de temperature va etre due à plusieures causes.
1) les deformations élastiques (mais qui n'en dissipent pas moins)
2) les deformations plastiques
3) les modifications "chimiques" ou plutot du type de criltal formé par la matiere du clou ( et du marteau) qui peuvent jouer dans un sens ou dans l'autre reaction endothermique ou exothermique entre deux états stables.
4) l'energie dissipée dans les frottements
5) j'en oublie surement

ce qui se passe précisement au niveau du bois risque d'etre encore moins drole
fred

[philou21]

Oui, j’ai bien peur que la seule chose dont tu puisses être sure est la quantité d’énergie qui a été injectée dans le système (environ 10 joules d’après les conditions expérimentales)

[verdifre]

re bonsoir,
il faut rajouter a tout ceci quelques parametres non negligeables,
la forme du clou et en particulier la geometrie de la pointe
l'essence du bois
la nature du bois (et son état sec, vert, pourri etc...)
la direction du clou par rapport aux fibres
ne pas oublier que le bois est un materiau naturel pas facilement modelisable
il me semble que tu te lances dans une étude trés complexe.
pour voir un peu l'étendue du probleme tu peux commencer par te renseigner sur les essais de dureté pour les metaux. (on y parle entre autre beaucoup de la force necessaire pour faire penetrer une empreinte de forme définie dans un métal, ce qui je pense se rapproche de ton problème)
fred

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite870bfaea]

Salut à vous deux, et merci d'avoir répondu ..


Alors philou, tu avais dis qu'on obtient 10 Joules en terme d'énergie peux tu me dire comment tu l'a eu stp ?

sinon,

Est ce que je peux prendre la considération suivante ..
soit m1 v1 masse et vitesse du marteau avant le chox et v2 l'ensemble clou marteau après le choc ..
on a m1v1 = (m1+m2)v2
en termes d'energie ..
m1V1^2 = (m2+m1)v2^2/2 + ?

il faut pas rajouter quelque chose ?
et après que peut on déduire quand à l'energie dissipée en fonction de l'energie cinétique?

Merci de m'aider ..

[philou21]

C’est plus simple que ça :
L’énergie dépensée dans le système provient de la variation d’énergie potentielle du marteau.
Delta Ep=mgh
Avec m = 1.036 Kg
g = 9.81 ms^-2
h = 1 m
Soit delta Ep = 10.2 joule

cordialement

[invite870bfaea]

oui je suis d'accord avec toi et remercie d'avoir encore répondu ..

Mais ce que j'ai ecris est il correct ?

Merci de me dire ou est ce que je me suis gouré au cas ou ?

Merci

[philou21]

oui je suis d'accord avec toi et remercie d'avoir encore répondu ..

Mais ce que j'ai ecris est il correct ?

Merci de me dire ou est ce que je me suis gouré au cas ou ?

Merci

Non,

quand tu te sers de la formule m1v1=(m1+m2)v2 ceci correspond à un système ou le marteau frappe le clou immobile dans l’espace. Ce clou étant alors libre de se mettre en mouvement à cause de ce choc.
De plus, le choc ainsi décrit est un choc mou complètement inélastique: les deux objets restant accrochés ensemble après le choc puisqu’ils ont la même vitesse v2.

Dans ton système le clou est posé sur une planche qui est posé sur un établi qui est lui-même posé sur le sol… La masse du système après le choc n’est donc pas m1+m2 mais la masse de terre ! soit Mterre = 5.9 10²⁴ Kg !!

Ta deuxième formule ne marche pas également car le choc étant inélastique la quasi-totalité de l’énergie est transformée, comme l’indique Verdifre, en chaleur et en énergie de déformation. Dans ce cas l’énergie cinétique ne se conserve pas.

[invite870bfaea]

Salut,

et si je rajoute l'hypothèse on considére le choc marteau/clou comment partiellement inélastique ?

[philou21]

Et bien dans ce cas le marteau rebondirait après avoir frappé le clou. Admettons qu’il rebondisse de 30 cm et qu’on l’arrête afin qu’il ne retombe pas sur le clou. Il aurait repris dans le choc environ 3 joules pour rebondir (1.036*9.81*.3). L’énergie dissipée (chaleur, déformation etc) ne serait alors que de 7 J environ.

[invite870bfaea]

Ok je vois très bien,

Merci beaucoup,

C'est bien gentil merci beaucoup et bonne soirée .

Amitiés

Sandrine .