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Force d'impact ?



  1. #1
    nicozeyo

    Talking Force d'impact ?

    Alors voila j'aime beaucoup les sciences et en particulier la physique et j'aimerais savoir comment fait-on pour calculer en Newton la force d'un objet de masse m qui arrive avec une vitesse v sur un objet quelqu'il soit(pas de rebondissant et de sous-entendus bien sur), je prend l'exemple de la balle de cesta-punta basque de 500g et qui peut atteindre jusqu'a 300km/h.

    -----


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  3. #2
    capulet

    Re : Force d'impact ?

    tu peut facilement calculer l'énergie dégagé par l'impacte (E=1/2 mv²) mais la force ne peut pas être facilement calculer je pense à moins de connaître la valeur exacte de la décélération de l'objet lors de l'impacte(il s'agira d'une force a un moment donné)...
    Aie le courage de te servir de ton propre entendement!! les lumières

  4. #3
    nicozeyo

    Re : Force d'impact ?

    juste un truc dans ta formule on fait la masse en kilo la vitesse en m/sec ???

  5. #4
    capulet

    Re : Force d'impact ?

    exacte
    Aie le courage de te servir de ton propre entendement!! les lumières

  6. #5
    nicozeyo

    Re : Force d'impact ?

    ok merci, mais pour revenir à la force tu me dis qu'il faut connaître la force à un moment précis et bien imaginons que que la balle de 0,5kg qui se déplace à 300km/h percute l'objet avec la vitesse de 300km/h(on imagine quelle aura été lancé à la vitesse parfaite pour quelle atteingne la vitesse au moment de l'impact).

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    LPFR

    Re : Force d'impact ?

    Bonjour.
    Vous n'avez pas compris ce que Capulet vous a dit.
    Pour une même vitesse, la force dépend de la nature de l'impact. Si la surface d'impact est dure comme la roche ou l'acier, la durée et la distance parcourue par la balle sera courte et la force énorme. Si l'impact a lieu contre quelque chose de mou (bois, boue, muscle...), la distance et le temps seront grands et la force plus faible.
    Au revoir.

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  10. #7
    nicozeyo

    Re : Force d'impact ?

    Bonjour je comprend donc mieux maintenant, alors je vais devoir utiliser E=mv2 donc j'aimerais plus d'information sur cette énergie cinétique, un exemple commun de la vie de tout les jours. Et surtout l'unité de mesure.

  11. #8
    LPFR

    Re : Force d'impact ?

    Bonjour.
    Comme toutes les énergies, l'énergie cinétique se mesure en joules=(1 newton * 1 mètre).
    L'énergie cinétique forme partie de tous les systèmes dans lequel il y a des masses en mouvement. Par exemple l'utilisation d'un marteau.
    Mais une des conséquences les plus claires de la dépendance de l'énergie cinétique avec le carré de la vitesse est que la distance d'arrêt d'une voiture est multipliée par 4 quand la vitesse est multipliée par 2.
    Car, pour arrêter la voiture, la force de freinage doit effectuer un travail égal à son énergie cinétique. Et la force de freinage est "grosso modo", indépendante de la vitesse.
    Au revoir.

  12. #9
    nicozeyo

    Re : Force d'impact ?

    Rebonjour, j'obtiens donc après application de la formule sauf faute 0.5*0.5*83 au carré, un résultat de 1722 jouls. Mais je suis pas un pro et je n'ai pas les connaissances nécessaires pour interprêter ce résulat. Donc j'aurai besoin d'aide SVP merci.
    La fin vient après la faim, si on ne fait rien pour parvenir à la fin de la faim.

  13. #10
    LPFR

    Re : Force d'impact ?

    Re.
    On revient au début de la discussion: si vous ne connaissez rien des caractéristiques élastiques de votre balle, vous ne pouvez pas aller plus loin.
    Mais imaginons que vous savez que lors de la collision, la balle arrive à s'écraser de 2 cm (je n'ai jamais vu ni touché ce type de balle), dans ce cas la force moyenne pendant la collision est telle que F. 0,02 = 1722. Cela donne une force de 86100 N (ce qui correspond au poids d 8,6 tonnes). Même si je mon estimation de l'écrasement est complètement fausse, on comprend que les joueurs portent un casque (solide).
    A+

  14. #11
    nicozeyo

    Re : Force d'impact ?

    excusez-moi mais je ne comprend quand vous dite si la balle s'écrase de 2cm.
    La fin vient après la faim, si on ne fait rien pour parvenir à la fin de la faim.

  15. #12
    LPFR

    Re : Force d'impact ?

    Citation Envoyé par nicozeyo Voir le message
    excusez-moi mais je ne comprend quand vous dite si la balle s'écrase de 2cm.
    Re.
    Quand une balle tape contre une surface, elle s'aplatit partiellement dans la zone d'impact. Elle ressemble alors à une sphère à laquelle on aurait enlevé une calotte. Pour le voir, coupez la terre au niveau du 60ème parallèle et enlevez tout jusqu'au pôle.
    Les 2 cm sont l'épaisseur de la calotte enlevée au moment où la balle s'arrête d'avancer et commence à reculer.

    P.S.: avez-vous un site où on donne les normes des balles de pelote? Il doit avoir des règles, chacun ne peut pas se présenter avec une balle des caractéristiques différentes.
    A+

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  17. #13
    nicozeyo

    Re : Force d'impact ?

    d'accord je comprend, mais alors pour trouver de combien la balle s'écrase, alors la piout je n'en sais rien du tout mais vu la dureté je pense deja que cela ce trouvera entre 1mm et maxi 5mm. soit entre 0.001 et 0.005 m
    La fin vient après la faim, si on ne fait rien pour parvenir à la fin de la faim.

  18. #14
    LPFR

    Re : Force d'impact ?

    Citation Envoyé par nicozeyo Voir le message
    d'accord je comprend, mais alors pour trouver de combien la balle s'écrase, alors la piout je n'en sais rien du tout mais vu la dureté je pense deja que cela ce trouvera entre 1mm et maxi 5mm. soit entre 0.001 et 0.005 m
    Re.
    Je pense que c'est beaucoup plus. Même si toute la balle était en bois et pas seulement le noyau, elle s'écraserait plus que ça, ou elle se caserait.
    L'intuition ne fonctionne pas pour ce type de choses.
    Si vous avez une balle (à sacrifier) et un étau, faites la manip en mesurant de combien vous l'écrasez.
    A+

  19. #15
    nicozeyo

    Re : Force d'impact ?

    oui c'est vrai qu'une vitesse de 83 m/sec devient tout de même sérieuse !!!
    mais la balle est très dur elle est entouré de fil compressé et autour c'est de la peau de chien qui est certe moins dure evidemment.
    La fin vient après la faim, si on ne fait rien pour parvenir à la fin de la faim.

  20. #16
    Thomas markley

    Re : Force d'impact ?

    passe par la quantité de mouvement, masse x vitesse = Q

    après tu divises par le temps d'impact estimé c'est une décélération brusque, donc l'inverse d'une accélération que mesure les Newtons

    83.33v x 0.5kg = 4166.5 Q

    si ta décélération fait 0.1s

    Q/s = N = 416.65 N ou 41.66Kgf

    pour trouver les joules ensuites

    J=N.1/2v et tu retombe sur E=1/2m.v²

    J = 1735.97

    en watt = tu redivises par le temps de décélération

    w = 17359.7 ou 17.359kw en 0.1seconde

    tu peu aussi faire une estimation du poid de la balle au cm2
    si la balle fait 5cm² tu divises N/2 (trop dur)

    ça marche parceque
    N = kg.m.s-²
    N = 1kg x 1m / 1s / 1s
    N = Kg(m) x v / s ou quantité de mouvement divisé par le temps.

    marrant pour 1seconde la quantité de mouvement indique la force en newton, Q/1 = Q = N

    le N.m est egale au N.s tout dépend comment on étudie le système, mais comme tout est egale à 1 avec les formules de base, ça roule. mais il faut bien tout remettre en en seconde et en metre, sinon ça coince.

    en divisant par le temps ou le mètre pour une vitesse donné en (m/s) l'on étudie le système selon l'une ou l'autre grandeur, le résultat est donc relatif, mais identique dans une accélération linéaire... x = y m=s ce qui équivaut au carré de 1/2mv² ou ici 83s par 83m c'est idem pour l'étude. N.m ou N.s même combat, même résultat.

    vrai ou faux?? c'est un petit truc que je potasse qui me semble juste, si il y a une bonne âme, pour confirmer l'hyppothèse, j'en serais pas trop malheureux.

  21. #17
    LPFR

    Re : Force d'impact ?

    Bonjour Thomas Markley.
    Estimer la durée de la collision n'est pas plus aisé qu'estimer l'aplatissement de la balle. La preuve est votre estimation de 0,1 seconde qui je trouve ridiculement longue. Si c'était vrai, le son émis par l'impact devrait être dominé par la fréquence de 10 Hz et serait inaudible ou presque.
    Je pense que le temps d'impact est quelques 100 fois plus court (mais je n'ai jamais entendu le bruit pour une balle de cesta punta).
    En fait, le temps de collision est de l'ordre de grandeur du temps de parcours d'une onde (sonore) de pression dans la balle. Si vous prenez une vitesse (au pif) de 1000 m/s et une balle de 6 cm de diamètre, le temps est de l'ordre de 0,1 ms.
    Cordialement,

  22. #18
    Thomas markley

    Re : Force d'impact ?

    0.1ms ?? 0.0001s ??

    ça me donne 416 650N, 41.665 Tforce (un peu beaucoup non? )

    vous parliez de 0.02s plus haut
    208,3N ou 208kgf

    j'admet facilement que mon estimation soit à deux cent d'euros, c'était juste pour poser le calcul...

    2 centièmes de seconde cela fait deja un sacré choc
    0.1ms et la balle reste dans le mur... ;o)

    mais peut-être faudrait-il modifier cette "seconde" parceque comme vous le dites la force généré est dépendante du temps, et croit avec la petitesse de la durée de l'impact.

    a voir donc, merci pour y avoir regardé...

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  24. #19
    nicozeyo

    Re : Force d'impact ?

    je ne sais pas si ça va vous aidez mais le son que la balle produit est largement audible, il ressemble beaucoup à celui de la balle de squatch mais en un peu moin fort, mais la balle de cesta-punta doit être environ deux fois plus grosse.
    La fin vient après la faim, si on ne fait rien pour parvenir à la fin de la faim.

  25. #20
    Jaunin

    Re : Force d'impact ?

    Bonjour,
    Intéressé par cette discussion, je vous joins un lien intéressant sur la fabrication de la "balle", pour ceux qui ne l'auraient pas encore vue. Effectivement à cette vitesse, ça doit faire très mal.
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Pelote_basque

  26. #21
    mach3

    Re : Force d'impact ?

    excusez-moi mais je ne comprend quand vous dite si la balle s'écrase de 2cm.
    petite vidéo impressionnante d'un impact de balle de tennis :

    http://www.itftennis.com/shared/medi...8_original.WMV

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  27. #22
    Jaunin

    Re : Force d'impact ?

    Bonjour,
    Un document qui peut encore aider.
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://e2phy.in2p3.fr/2008/documents...enne_Guyon.pdf

  28. #23
    LPFR

    Re : Force d'impact ?

    Bonjour Jaunin.
    Bien vu et merci pour le lien.
    J'avais cherché dans wikipedia en espagnol en me disant que ce devait être plus complet. Autant pour moi.
    Malheureusement on ne trouve pas aucun chiffre. Qu'en pensez-vous "au pif" de la durée ou de l'écrasement de la balle pendant la collision avec une surface rigide?
    Cordialement,

  29. #24
    nicozeyo

    Re : Force d'impact ?

    [QUOTE=LPFR;2451295]Bonjour Jaunin.
    Bien vu et merci pour le lien.
    J'avais cherché dans wikipedia en espagnol en me disant que ce devait être plus complet. Autant pour moi.
    Malheureusement on ne trouve pas aucun chiffre. Qu'en pensez-vous "au pif" de la durée ou de l'écrasement de la balle pendant la collision avec une surface rigide?
    Cordialement,[/QUOT]

    Re,
    honnétement je pense que l'écrasement est de maxi 1.5cm.
    Après je ne sais pas.
    La fin vient après la faim, si on ne fait rien pour parvenir à la fin de la faim.

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  31. #25
    Jaunin

    Re : Force d'impact ?

    Bonjour, LPFR,
    Je suis tout à fait d'accord avec votre remarque :
    "L'intuition ne fonctionne pas pour ce type de choses."
    Il faudrait pouvoir faire des mesures ou filmé à très haute vitesse.
    Je ne sais pas, si avec la vitesse du son dans les divers matériaux, on peut approcher le temps d'impact.
    Il se passe tellement de chose à ce moment-là, voir la déformation de la balle de tennis, même un écrasement statique ne donne pas ce résultat. Il serait intéressant d'avoir l'échelle de temps de la vidéo.
    J'ai essayé, de chercher sur la déformation de la balle de golf, voire la fin du lien ci-joint.
    Cordialement.
    Jaunin__

    http://www2.ulg.ac.be/lem/fiches_tec...esfcn_new2.pdf

  32. #26
    LPFR

    Re : Force d'impact ?

    Bonjour Jaunin.
    Il est très intéressant le lien que vous avez donné (et pas seulement pour les balles de golf). J'étais un peu surpris de la durée du choc donné (8 ms) et suis allé chercher dans mon Handbook la vitesse du son dans le caoutchouc. Je n'ai trouvé que celle dans le caoutchouc vulcanisé et surprise! elle est donnée comme 54 m/s. Pour une balle de golf de 5 cm ça donnerait un temps de choc de 1 ms. C'est dix fois trop court, mais l'inhomogénéité de la balle fait que le raisonnement avec la vitesse du son et faussé. L'onde réfléchie ne se transmet pas complètement au noyau et n'arrête ni inverse le mouvement. Le raisonnement avec l'onde réfléchie est trop simpliste pour un objet inhomogène.

    @Nicoceyo:
    À côté de ça, j'ai des doutes sur les 300 km/h donnés par Nicozeyo. Si la longueur du parcours accéléré de la balle est de 2 m, ça donnerait une force moyenne de 850 N à l'extrémité du panier, et presque le double au niveau de la main ce qui me semble un peu trop, même pour des basques. Quel est l'origine de ce chiffre? Est-ce le résultat de mesures ou une affirmation de journaliste?
    Cordialement,

  33. #27
    nicozeyo

    Re : Force d'impact ?

    Bonjour,
    c'est une vitesse officiel que les champions de chestera arrive à faire, ce n'est pas une valeur sorti de mon esprit, je peux vous assurer que le 300km/h est une vrai valeur.
    La fin vient après la faim, si on ne fait rien pour parvenir à la fin de la faim.

  34. #28
    LPFR

    Re : Force d'impact ?

    Citation Envoyé par nicozeyo Voir le message
    Bonjour,
    c'est une vitesse officiel que les champions de chestera arrive à faire, ce n'est pas une valeur sorti de mon esprit, je peux vous assurer que le 300km/h est une vrai valeur.
    Re.
    Je n'ai pas dit que vous l'ayez inventé.
    Ce que je demande est si on trouve dans les canchas des radars qui donnent la vitesse, comme dans les cours de tennis.
    Si non, j'ai toujours de doutes. Dans le tennis ils arrivent juste à des vitesses de 200 km/h alors que la balle prend presque le double de la vitesse de la raquette et que la balle est beaucoup plus légère.
    A+

  35. #29
    nicozeyo

    Arrow Re : Force d'impact ?

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Re.
    Je n'ai pas dit que vous l'ayez inventé.
    Ce que je demande est si on trouve dans les canchas des radars qui donnent la vitesse, comme dans les cours de tennis.
    Si non, j'ai toujours de doutes. Dans le tennis ils arrivent juste à des vitesses de 200 km/h alors que la balle prend presque le double de la vitesse de la raquette et que la balle est beaucoup plus légère.
    A+
    Re, je ne sais pas si vous avez déjà regardé une partie de cesta-punta en réalité ou sur internet mais le tenis fait pâle figure en vitesse, je ne sais pas si ça va vous aidez mais j'ai quelque information pour vous:

    -La dimension de la pelote est réglementée très précisément. Elle varie de 5 cm à 10 cm de diamètre, et son poids va de 52 g à 230 g

    -Le terrain fait environ 50 m et la heuteur 6-7 m il faut vous dire que la puissance du lancer est tel que parfois la pelote touche le mur du fond j'ai deja vu un avant de terrain à 10m du fronton engagé, la balle parcours tout le terrain pour frapper le mur arriére soit un parcours de ce type:

    -lancer de la balle à vitesse entre 250 et 300km/h
    -choc avec fronton avant au bout de 10m
    -choc avec fronton arriére au bout de 50m
    -elle touche le sol pour la premiére fois à 1m-5m du fronton arrière.

    -Pour finir depuis le début je te dis que je veux la force, car en fait je voulais l'interprétation de la masse à une certaine vitesse c'est à dire 10kg à 100km/h est à l'impact équivalent à un choc d'une masse de 30kg (je dis n'importe quoi à titre d'exemple), car je me suis dis en appliquant cette formule p=m*g je pourrait trouver la masse une fois qu'on m'aura donné la force mais j'ai fait une erreur de raisonnement, car en divisant la force que vous m'auriez donné par 9.8 je n'aurais pas trouvé ce que je veux, mais un poids qui devrait normalement identique au poids de base car peut-importe la vitesse le poids reste le même.

    Voila j'éspère avoir été clair LPFR, et les autres s'intéressant à la discussion.
    La fin vient après la faim, si on ne fait rien pour parvenir à la fin de la faim.

  36. #30
    LPFR

    Re : Force d'impact ?

    Re.
    Non. Vous ne pouvez pas faire des "équivalents" de ce genre.
    Et pour ce qui concerne la force, je crois que l'on vous à déjà expliqué. Sans le temps d'impact ou l'écrasement de la balle on ne peut que raconter des sottises (je suis gentil).

    Je n'ai jamais vu de partie de cesta-punta. Mais si vous avez une vraie vidéo enregistrée à la bonne vitesse (25 images/s) et dans laquelle on peut calculer la distance entre le lanceur et le fronton, on pourra, au moins, estimer la vitesse de la balle en comptant les nombre d'images entre le lancer et l'arrivée.
    Ceci ne permettra pas de calculer la force.
    A+

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