Salut est ce qu'il y a quelqu'un qui peut me dire si c'est possible qu'en comprimant un ressort (qui a une raideur sufisante) assez pour que quand il se detend il propulse un corps d'une faible masse (environ 0,5g) a une vitesse supersonique?
merci
Hummm, difficile à dire... je pense que le mieu dans ton cas est encore la poudre à canon!!!
Bien la poudre a canon c'est une option oui mais je prefere utiliser un ressort c'est moin bruiyant moin cher et plus simple a consevoir.
bien la question est si le ressort "frappe" transmet son energie au projectile est ce que cette energie transmise veut dire vitesse transmise ou pas
Bonjour.
Il faudrait faire les calculs mais je n'ai pas envie. Je pense, comme Ren92120, que la poudre à canon est la meilleure solution.
Mais au "pif", il me semble qu'un ressort classique (type hélicoïdal) ne peut pas le faire. Il faut qu'il arrive déjà, lui seul, à vide, à faire avancer son extrémité à vitesse supersonique. Mais la force de flexion est trop faible pour réussir cela.
Par contre, un "ressort" formé par une barre que l'on comprimerait en longueur (pas en flexion), puis qu'on relâcherait brusquement doit être capable d'atteindre des vitesses supersoniques, par la vitesse de son extrémité doit atteindre la vitesse du son dans la barre. Et cette vitesse, pour les métaux est supérieure à la vitesse du son dans l'air.
Reste à imaginer un dispositif génial qui comprime en longueur une tige puis la relâche brusquement.
Au revoir.
Mais rester dans le domaine elastique en comprimant une "barre de faire" longitudinalement me semble assez peu faisable ou alors d'un epsilon trés petit...
Re.Envoyé par ren92120
Oui. Je suis d'accord. C'est difficilement faisable. Même avec des déformations très petites.
Si en lâchant un ressort hélicoïdal comprimé il atteignait la vitesse du son, on entendrait le claquement sec, comme celui d'un fouet, créé par l'onde de choc. C'est une façon de tester les ressorts.
A+
Je pense qu'il doit etre possible de prouver que c'est techniquement non faisable, comment analyser les constantes de temps misent en jeu dans ce genre de phenomene (detente d'un ressort) ?
Re.
Prenez un ressort de longueur L, masse m et de constante k.
Divisez-le en N morceaux formés par un ressort sans masse de constante Nk, de longueur L/k séparées par des masses m/N.
Comprimez-le, puis calculez l'accélération de chaque petite masse. Elle doit dépendre de la position de la masse. Puis, "yaka" intégrer tout ça.
Si le cœur vous en dit.
A+
hum pas bete et en faisant tendre N->Infinie,
je suis juste pas sur que nous puissions multiplier la constante de raideur si facilement... il faut sommer les inverses non?
Re.
Un Nème de longueur de ressort à une constante N fois plus grande que le ressort complet. C'est facilement démontrable.
Malgré tout, j'ai jeté un coup d'œil au calcul, pour m'apercevoir qu'il est très proche du calcul d'une onde longitudinale (sonore, par exemple).
J'obtiens une vitesse v:
Où L est la longueur à vide, k la constante et m la masse. Le tout du ressort complet.
A+.
ok, c'est quoi la demo, sinon pour ta conclusion je me suis fait la meme remarque... c'est exactement comme une onde sonore se propageant dans un gaz en effet...
je vient de verifier et on à bien 1/k=1/k1+1/k2+ ... +1/ki et si k1=k2=...=ki alors kn=N.k...
Par contre pour l'analogie avec le gaz je suis pris d'un doute,
cella serai ok si on regardai la vitesse de propagation d'une perturbation le long du systeme, mais dans notre cas, on relache tous les petits ressorts en meme temps... c'est donc un peu différents non?
dans notre cas, c'est plutot comme une détente d'un gaz sous pression...
Re.
Je ne vous donne pas la demo complète. Mais voici le début.
Appelezl'écart de la position d'équilibre d'un point du ressort.
Pur une petite masse vous avez (ma=F):
Je vous laisse continuer.
A+
Re.
Non c'est la même chose.
Faites le calcul du gaz qui pousse un projectile dans un canon. Quand vous faites tendre la masse du projectile vers zéro, vous constaterez que la vitesse du projectile tend vers la vitesse du son dans les gaz du canon.
A+
a la y'a rien a redire alors... maitenant il faut qu'il fasse un calcul d'optimisation pour trouver le quadruplet (m,k,L, matiére) qui remplirai les conditions ...
Re.
En fait, vous n'avez pas autant degrés de liberté que ça.
Pour une même hélice, la constante du ressort diminue avec la longueur: k =a/L.
Et la masse augmente avec la longueur: m = bL.
Si vous remplacez dans la formule de la vitesse il vous reste v=sqrt(a/b). Les deux dépendent du matériau et de la géométrie du ressort.
Bonne recherche.
Si vous trouvez quelque chose d'intéressant ou des limites que vous n'arrivez pas à franchir, tenez-nous au courant.
A+
