transformer une énergie cinétique en Force

[inviteebc07583]

Bonjour à tous,
j'écris sur ce forum dans l'espoir de trouver quelques âmes charitables qui pourrait m'aider a résoudre mon problème.

Je suis actuellement entrain de concevoir un système et je voudrais dimensionner les efforts que va devoir encaisser ma liaison.
Le principe du système est assez simple :

la zone indiquée par la flèche représente l'endroit où a lieu l'impact. En effet il s'agit de tirer un projectile de 30g à une vitesse de 350m/s sur l'axe vertical relié à la glissière. J'ai donc déterminé l'énergie cinétique que va recevoir ma liaison: 1837.5J. Je cherche donc à déterminer l'effort que va générer ce choc, sachant que la partie mobile de la glissière pèse 5kg.

Il me semble qu'il va y avoir une réduction de la vitesse, genre un rapport de 100 induit par les différences de masses. Donc une variation de vitesse de 0 à 5m/s.

La question est donc: comment en déduire l'effort?

Je vous remercie par avance pour vos réponses.
Bonne soirée
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[inviteebc07583]

bon visiblement, personne n'a de réponse a mon problème...
Est-ce que quelqu'un s'y connait en théorie des chocs? il me manque juste la manière de déterminer la durée de mon choc pour pouvoir calculer mes efforts.

please help me, helfen sie mir bitte, aidez moi s'il vous plait!

[invite88ef51f0]

Salut,
Il est facile de déterminer la vitesse après le choc, mais nettement plus dur de déterminer la force (ou de manière équivalente la durée du choc). Pour cela, il faut connaître l'élasticité des matériaux pour étudier les détails du choc.
En pratique, si tu peux faire l'expérience tu seras bien plus précis je pense.

[invitea46d7942]

bon visiblement, personne n'a de réponse a mon problème...
Est-ce que quelqu'un s'y connait en théorie des chocs? il me manque juste la manière de déterminer la durée de mon choc pour pouvoir calculer mes efforts.

please help me, helfen sie mir bitte, aidez moi s'il vous plait!

Bonjour,
en fait, on ne peut pas répondre à priori à la question. En fait, si tout allait bien dans le meilleur des mondes, toutes l'énergies cinétiques du projectile incident serait converti en enregie cinétique pour le mobile. La force subit par le mobile serait alors égal à d(mv)/dt, donc pour connaitre la force, il faudrait savoir en combien de temps la déformation élastique subit par le solide durant le choc se converti en énergie cinétique: ceci ne peut pas se deviner.Non seulement cela dépend du matériau, mais en plus, connaissant le matériau, on ne peut pas calculer ceci théoriquement, il faut le faire de maniere empirique (du moins j'imagine, n'étant pas du tout un spécialiste).
Pour plus de complication, le choc ne sera sans doute pas totalement élastique, quelque soit le matériaux. Il y aura des pertes d'énergies sous formes de vibrations et de chaleurs.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteebc07583]

merci à vous de répondre,
Niels, afin de fabriquer un dispositif capable d'encaisser ce type de chocs tout en étant sécuritaire, il me semblait judicieux de considérer mes matériaux comme étant indéformables. Le problème étant que cela générerait un effort infini, dommage ^^.
De plus il me serait possible de déterminer la durée d'impact si le dispositif était équipé d'un système de capture d'images à grande vitesse, or je suis censé re-concevoir ce système pour y installer ce dispositif de capture. Il ne me resterait plus qu'as trouver des documents qui pourrait m'aider à définir de manière totalement grossière la durée de mon impact. Ceci ne me dérange en aucune mesure puisque je tiens à être sécuritaire vis à vis de mon dimensionnement .
Bien sûr je suis en mesure de trouver l'élasticité de mon projectile ainsi que celle de mon système mais il me manque les lois des comportements des matériaux en situation de choc ^^.
Il semblerait qu'un de mes professeurs soit un spécialiste de la théorie des chocs, je m'en vais lui poser 2-3 questions dans la semaine pour mon projet, je vous tiens au courant si vous êtes intéressés.

Encore merci de l'intérêt que vous manifestez vis-à-vis de mon problème ^^

bonne soirée

[invitea46d7942]

Bonne chance !

[invitefac80d4d]

Salut XsFlood,

Bloqué dans mes recherches je suis tombé sur votre table de discussion.

Mon objectif est le suivant : après avoir modélisé un système permettant le déplacement d'une porte, je cherche à valider mon modèle en mesurant l'énergie cinétique de l'ensemble du système en mouvement.

Je suis parti sur des mesures d'impacts mais j'ai du mal à faire un lien direct entre énergie cinétique et évolution de la force d'impact au cours du temps (que je récupère via un capteur d'impact).La théorie des chocs ... c'est pas easy.

J'ai pensé aussi à mesurer la hauteur d'un obstaclé percuté par la porte. Cependant celle-ci pèse une vingtaine de kilos et ne s'arrêtera pas au contact du petit obstacle.

Grâce à tes précédents travaux, as-tu une idée de comment je peux procéder ? (Avis à quiconque aurait une idée d'ailleurs)