application du PFD lors d'un choc

[diddley]

Bonjour,

Je tente d'appliquer le PFD entre une boule et un piston lors d'un choc entre eux afin de déterminer la vitesse de la boule après le choc mais je n'y parviens pas.
Le piston est en mouvement de translation sinusoïdale forcé (si le terme est exacte) tandis que la boule suit un mouvement rectiligne de sorte qu'elle rencontre le piston à moment donné. La boule peu très bien arriver de biais sur le piston. Les effets de pesanteur sont négligés.
Mon problème est que je n'arrive pas à me débarrasser des masses lorsque j'applique le PFD alors que intuitivement le fait que le piston soit en régime forcé me fait dire que la vitesse de la boule après le choc est indépendante des masses du piston et de la boule.
Quelqu'un pourrait-il m'aider s'il vous plaît?
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[LPFR]

Bonjour.
Ça dépend des masses. Vous n'y pouvez rien.
Lissez le chapitre 7 de ce fascicule (7,4 Mo).
Au revoir.

[Rhodes77]

Bonjour bonjour ^^

Je me demande : "pourquoi ne pas travailler avec la conservation de l'impulsion ?"
Il vous apparaitra rapidement que la dépendance aux masses est inévitable. C'est le principe d'inertie en somme. Si la bille fait 1kg (et imaginons que ce soit un kilo de plomb pour que ce soit plus lourd) et si le pistion pèse 10g, je doute que la bille dégage "pleine balle".

Bon courage !

[diddley]

Je vous remercie pour vos réponses.
Cependant, je n'ai sans doute été clair dans la description de mon problème. Lorsque je parlais de régime forcée, je voulais dire que la vitesse du piston n'était pas affectée par le choc avec la boule. Je suis donc dans le cas d'un piston de résistance infinie dont sa vitesse lui est imposée. Il ne devrait donc pas y avoir je pense conservation de l'énergie cinétique totale (mais augmentation) et je pense que lors du choc une force de résistance de la part du piston (et de tout le mécanisme qui actionne le piston) liée à la masse et au mouvement de la boule apparaît mais je n'en suis pas sûr du tout.
Ou encore peut-être qu'il est possible de faire une analogie avec l'exemple de la balle qui rebondit sur la surface de la Terre en prenant cette fois-ci une masse infinie pour le piston?

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Oui.
Vous pouvez considérer que le piston "ignore la balle".
Dans ce cas vous étudiez le choc dans le référentiel du piston (en décalant les vitesses) puis vous revenez au référentiel "normal".
Si le choc est élastique, la vitesse de la balle par rapport au piston perpendiculaire au piston s'inverse.
Si le choc est plastique, la balle prend la composante de vitesse perpendiculaire au piston égale à celle du piston.
Et si c'est entre les deux, il faut faire le calcul en connaissant le coefficient de restitution.
A+

[diddley]

La solution dans le cas du choc élastique me convient parfaitement. Merci beaucoup!