Fonctionnement physique d'une arme...

[invite02b2ad0c]

Bonjour à tous,
Je suis nouveau sur le site ! Je l'ai brièvement parcouru, ça m'a l'air très intéressant.



Alors la question qui m'amène, qui me hante, me tiraille, est la suivante : comment fonctionne un pistolet semi-automatique du point de vue de la Physique et ses lois ??
J'espère que vous trouverez les réponses à mon problème.
Si vous ne connaissez pas d'élément de réponse, merci de vous abstenir !!
Par contre, je vous serai reconnaissant d'envoyer le lien de cette discussion à des gens intéressés et cultivés en physique et/ou pistolet !!
Je veux du PRECIS, du CONCRET !
Et je sais que la question a déjà été posée, mais pas sous cet angle là !!

Merci d'avance à vous tous ! Vive la physique ! Vive la science ! ...
-----

[invitea774bcd7]

Que veux-tu savoir plus précisément ?

C'est tout bête : il y a une explosion dans la douille, remplie de poudre, qui éjecte la balle dans le canon…

[invite8bc5b16d]

Bonjour à tous,
Je suis nouveau sur le site ! Je l'ai brièvement parcouru, ça m'a l'air très intéressant.



Alors la question qui m'amène, qui me hante, me tiraille, est la suivante : comment fonctionne un pistolet semi-automatique du point de vue de la Physique et ses lois ??
J'espère que vous trouverez les réponses à mon problème.
Si vous ne connaissez pas d'élément de réponse, merci de vous abstenir !!
Par contre, je vous serai reconnaissant d'envoyer le lien de cette discussion à des gens intéressés et cultivés en physique et/ou pistolet !!
Je veux du PRECIS, du CONCRET !
Et je sais que la question a déjà été posée, mais pas sous cet angle là !!

Merci d'avance à vous tous ! Vive la physique ! Vive la science ! ...

Salut,

le fonctionnement d'un PA est très simple : lors de l'appui sur la détente, le percuteur percute (si si !!! ) l'amorce de la cartouche qui s'enflamme et vient enflammer la poudre de la cartouche. La combustion ultrarapide provoque la libération d'une quantité assez phénoménale de gaz, qui ne peut pas s'échapper.....donc la balle est soumise à une force de pression intense, ce qui permet de la propulser. Voilà pour le principe très général.

Un peu plus en détail, même si je ne suis absolument pas un spécialiste des PA, le gaz propulse dans un premier temps la cartouche, le temps qu'elle pousse également une petite masse qui permet de débloquer la partie mobile du PA. Celle-ci est alors propulsée en arrière toujours par le gaz restant (la masse met quelques dizièmes de seconde à basculer, juste le temps que la propulsion de la balle soit efficace, avant "d'ouvrir" la partie mobile de laquelle les gaz s'échappent très rapidement)...Je disais donc que la partie mobile est propulsée en arrière par les gaz, ce qui permet d'éjecter l'étui de la cartouche tirée, puis de réapprovisionner la chambre (le mouvement de retour se fait grâce à un simple ressort).

Après pour mettre tout ca en équation c'est déjà plus compliqué, il faudrait déjà savoir la quantité de gaz libérée, et vu que je ne suis pas un spécialiste comme je l'ai déjà dit, je laisse ca à d'autres personnes . Enfin pour un modèle simple, pour étudier la balle les lois de newton et un peu de thermo sur les gaz suffisent. Il faut ajouter un peu de méca du solide pour la petite masse (rotation) et la partie mobile (éjecteur/extracteur).

Voilà !

[invite02b2ad0c]

Merci beaucoup pour ta réponse, alien49.
Je reste cependant encore sur ma faim en ce qui concerne les lois phyiques de manière plus précise.
A quel moment interviennent quelles lois, c'est ça qui m'intéresserait !!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite49abae58]

salut
le plus pertinent pour considérer ce fonctionnement d'un point de vue physique, c'est la quantité de mouvement

l'ensemble tireur +pistolet chargé est au repos, M.v = 0
quand le coup part, les masses de la balle + gaz (Mb + Mg) sont animées d'une vitesse Vp (comme projectile),les masses du reste du système =tireur + arme (Mt+Ma) sont animées d'une vitesse Vt applicable au centre de gravité de l'ensemble qui se manifeste par le recul
la quantité de mouvement reste nulle donc au moment où la balle sort du canon(fin de l'accélération) on a:
(Mb+Mg).Vp= (Mt+Ma).Vt
a quelques simplifications près qui ne changent rien au principe de base.

[invite02b2ad0c]

La quantité de mouvement, ça correspond à quoi ?
Et du point de vue de la pression du gaz qui va projeter la balle très très vite, physiquement, c'est la relation P.V = n.R.T qu'il faut appliquer ?? et avec quelles valeurs ?!

[invite49abae58]

hello

la quantité de mouvement c'est le produit de la masse par la vitesse.

PV=nRT: je ne vois pas l'intéret cette formule car on a essentiellement une réaction chimique dans un solide (poudre) qui produit énormément de gaz d'où l'ejection

[invite02b2ad0c]

Ma question est maintenant la suivante : comment fonctionne le percuteur, quelle est l'énergie qu'il développe en frappant la balle, et que fait la "poudre" mystérieuse dont tu parles pour libérer une telle quantité de gaz ?
Et les formules qui vont avec ... ? Si on peut en appliquer, est-ce utile de les mentionner par rapport à ma problématique de départ ? (A savoir : comment fonctionne un pistolet semi-automatique du point de vue de la Physique et ses lois ?)
J'attends tes (vos) réponses avec impatiente ! Merci vraiment.

[invite49abae58]

salut
le percuteur est une petite pointe métallique qui vient frapper l'amorce, petit grain de matière sensible aux chocs (je connais pas chimiquement,un peu comme les allumettes, à base de phosphore je crois) l'amorce fait exploser la poudre. Le percuteur apporte très peu d'énergie.

Il y a quelque temps qu'on n'utilise plus de poudre noire (carbone +soufre +salpêtre) il y a des composés plus performants . Le principe est toujours de transformer un solide en provoquant une réaction chimique violente qui produit une énorme quantité de gaz en un instant très court, d'où ejection.
faudrait voir sur le net pour les recettes, ça doit pas manquer..

du point de vue de la physique ça ne change rien, sauf éventuellement la performance (vitesse en sortie de canon) du projectile. C'est la chimie qui crée l'explosif ad'hoc. A ma connaissance il n'y a pas de vitesse de réaction chimique explosive supérieure à 7000 m/s. Dans un "bon" fusil la balle sort déjà à 1000m/s

le fait que le pistolet soit semi-auto, ou auto, ne change rien: une partie de l'energie des gaz sert à actionner le dispositif de réarmement dans les cas d'automatisme ou rafales de FM

[invitebd2b1648]

Il y a quelque temps qu'on n'utilise plus de poudre noire (carbone +soufre +salpêtre) il y a des composés plus performants . Le principe est toujours de transformer un solide en provoquant une réaction chimique violente qui produit une énorme quantité de gaz en un instant très court, d'où ejection.
faudrait voir sur le net pour les recettes, ça doit pas manquer..

Nan, maintenant, c'est de la poudre B ou nitrocellulose en paillette pour éviter d'encrasser le canon !

Cordialement !

[invitede9b93a9]

Bonjour à tous,
Je suis nouveau sur le site ! Je l'ai brièvement parcouru, ça m'a l'air très intéressant.



Alors la question qui m'amène, qui me hante, me tiraille, est la suivante : comment fonctionne un pistolet semi-automatique du point de vue de la Physique et ses lois ??
J'espère que vous trouverez les réponses à mon problème.
Si vous ne connaissez pas d'élément de réponse, merci de vous abstenir !!
Par contre, je vous serai reconnaissant d'envoyer le lien de cette discussion à des gens intéressés et cultivés en physique et/ou pistolet !!
Je veux du PRECIS, du CONCRET !
Et je sais que la question a déjà été posée, mais pas sous cet angle là !!

Merci d'avance à vous tous ! Vive la physique ! Vive la science ! ...

Fonctionnement d'une arme: l'action sur la détente va créer une percussion, un choc sur la culasse qui va enflammer le mélange de poudre réactive. Cette dernière en brûlant va libérer une grande quantité de gaz et de chaleur. La montée en température fait augmenter la pression et éjecte la balle. Plus le canon est long, plus la pression montera le long du tube est plus la balle sortira rapidement : jusqu'à 1500 m/s !!!

[invite02b2ad0c]

@willydood
"Le principe est de transformer un solide en provoquant une réaction chimique violente qui produit une énorme quantité de gaz en un instant très court"
D'accord, la physique c'est pas des maths, c'est beaucoup plus aproximatif. As-tu des nombres en tête, voire des ordres de grandeur ?
Enorme quantité de gaz = ??
Instant très court = ??

@nabzz
"La montée en température fait augmenter la pression et éjecte la balle"
Quelle est la température atteinte, quel ordre de grandeur ?
Et la pression ? P = nRT/V Même question : nombres ?
Ah et j'oubliais :
"Plus le canon est long, plus la pression montera le long du tube est plus la balle sortira rapidement"
Je ne comprends pas très bien pourquoi, concrètement. Cela signifie-t-il que l'utilisation d'un silencieux augmente la puissance de frappe de la balle ?

Je rappelle au passage que l'on s'intéresse ici aux pistolets semi-automatiques, très utilisés par les services secrets et la police.

[invitebd2b1648]

Salut poseur !

Enorme quantité de gaz = quelques litres dépend de la nature de la poudre
Instant très court = c'est une déflagration donc quelques millisecondes

Quelle est la température atteinte, quel ordre de grandeur ? çà dépend de la poudre quelques centaines de degrés °C
Et la pression ? P = nRT/V Même question : nombres ? environ quelques dizaines de bar çà dépend !

Tout çà dépend de la nature de ta poudre et des conditions de déflagration dans ton semi-automatique donc çà dépend du calibre ! Sans précisions, pas de précisions !

"Je ne comprends pas très bien pourquoi, concrètement. Cela signifie-t-il que l'utilisation d'un silencieux augmente la puissance de frappe de la balle ?"

Non, un silencieux (tube de rondelle de caoutchouc) amorti l'onde de choc de la déflagration et l'étouffe en fin de course ce qui à pour effet de ne pas faire de bruit, mais çà ralenti la vitesse de la balle et alourdi l'arme !
Par contre un canon plus long permet de pousser plus longtemps le projectile grâce aux gaz chaud de la déflagration, celui-ci accélère plus donc et la vitesse est plus rapide en sortie ! Histoire de confinement donc !
D'ailleurs on peut spiraler le canon pour donner une rotation aux balles ce qui permet une meilleur précision et perforation !

Voilà cordialement !

[invite02b2ad0c]

Merci à tous pour vos réponses !
Pourrait-on détailler davantage le fonctionnement de "l'automatisme" des pistolets en question ? Comment est-ce possible de tirer plusieurs balles d'affilée sans avoir à recharger quoi que ce soit ?
Et aussi : quel est le mécanisme qui permet de rendre le pistolet opérationnel avant de tirer, c'est à dire d'enlever la "protection" ? Quelle est cette protection ?

[f6bes]

Bjr poseur,
Les cartouches sont dans un chargeur.
Ce chargeur comporte un RESSORT qui est comprimé par les cartouches. A chaque coup le ressort POUSSE une cartouche vers la culasse.
Donc si t'as 5 cartouches dans le chargeur , tu peux tirer 5 fois.
Si t'en à 30.......... etc..
Il y a un verrouillage de la COMMANDE (percuteur, gachette ou autres...)
qu'il suffit de DEVEROUILLER et rendre donc la COMMANDE operationnelle.
C'est de la mécanique !!
A+

[invite49abae58]

salut

il faut pas perdre de vue que l'énergie de réarmement (ressort du percuteur, éjection de la douille,mouvements de culasse) est fournie par la pression des gaz au moment du tir
s'il n'y avait que des ressorts, ça marcherait une fois
l'automatisme est donc possible par un prélèvement minime d'énergie sur l'expansion des gaz
d'où l'utilité de bien nettoyer et huiler son arme régulièrement, il y a toujours des dépots à cause de la nature du "moteur",et des condensations à cause des écarts de température.
bye

[Jaunin]

Bonjour,
Voici la page d'un site qui va vous donner des renseignements au sujet de la mécanique de fonctionnement des armes.

http://www.mek-schuetzen.de/Sites/drawing_box.htm

Salutations.
Jaunin__

[invite90808655]

Bonjour, une petite question pour les auteurs de ces réponses, qui est expert en arme à feu ?vous avez presque mis dans le mille !!!Pour votre sécurité ne vous aventuré pas à la fabrication, il va y avoir des manchots.

[sitalgo]

B'jour,

Petit détail : avec un automatique, quand la dernière cartouche a été tirée ça ne peut faire clic ! qu'une fois vu que le percuteur n'est pas réarmé.
A Hollywood, ils ont apparemment des pistolets avec un système qui permet de faire clic ! plusieurs fois.

[invite33e0c1cc]

Je déterre ce topic vieux de 3 ans ...
Voici un vrai cours de physique à propos des armes à feu ...
http://tpebalistique.wifeo.com/etude...dune-balle.php
Nam

[Tifoc]

Bonoir et merci d'avoir déterré ce topic (pour une fois qu'un déterrage est utile...).
Mais le lien renvoi : The requested URL could not be retrieved

[invite33e0c1cc]

Je tente de nouveau le lien :
http://tpebalistique.wifeo.com/etude...dune-balle.php
Si le lien ne marche pas, il faut taper dans un moteur de recherche : "étude de la trajectoire d'une balle"
Amitiés
Nam

[invitec1cc7ae7]

Bonjour !

Personnes n'a des valeurs exactes de la quantité de gaz libéré et du nombre de mole que l'on met dans une balle ??

[f6bes]

Bjr à toi,
Hum penses tu que TOUTES les balles sont..identiques !
Entre une 5.5mm et une 12.7mm y a des différences ...de puissances ..de portée..
A+

[invite2b524dc2]

Bonjour !

Personnes n'a des valeurs exactes de la quantité de gaz libéré et du nombre de mole que l'on met dans une balle ??

Bonsoir,
Il faut considérer le rapport entre l'arme, le canon et la balle : la nature des aciers, leur épaisseurs, leur résistance aux forces de pression et à la température interviennent dans le grammage des munitions. On ne joue pas, ni bricole, avec le grammage sans risques graves de voir la chambre exploser, ou encore la culasse partir en recul vers le visage.

Il est bon de faire l'analogie, pour la compréhension, entre les principes de fonctionnement d'une arme à feu et celui d'un moteur à explosion d'une voiture, la balle devient piston, le canon chemise. Pour les changements d'état : dans le premier cas on a solide-poudre sans fumée/gaz, dans le second liquide-carburant/gaz.