Impact en fonction de la vitesse
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Impact en fonction de la vitesse



  1. #1
    papy-alain

    Impact en fonction de la vitesse


    ------

    Bonjour.
    On m'a affirmé (mais j'ai du mal à le croire) qu'en doublant la vitesse d'un projectile, on multiplie son impact par quatre. Si par exemple une bille parcourt 10 m/s, et qu'elle pénètre d'1 cm dans un bloc de bois, elle y pénétrerait de 4 cm si sa vitesse était de 20 m/s. Est ce exact ?

    -----
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  2. #2
    vaincent

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Bonjour.
    On m'a affirmé (mais j'ai du mal à le croire) qu'en doublant la vitesse d'un projectile, on multiplie son impact par quatre. Si par exemple une bille parcourt 10 m/s, et qu'elle pénètre d'1 cm dans un bloc de bois, elle y pénétrerait de 4 cm si sa vitesse était de 20 m/s. Est ce exact ?
    Bonjour,
    j'imagine que la personne qui vous a dis cela se base sur l'expression de l'énergie cinétique où, en effet si la vitesse double, l'énergie cinétique est multipliée par quatre. Mais cela ne veut pas dire pour autant, que la profondeur de l'impact sera elle aussi multipliée par quatre, car cela dépend fortement de la densité du matériaux rencontré.

  3. #3
    Eurole

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Bonjour.
    On m'a affirmé (mais j'ai du mal à le croire) qu'en doublant la vitesse d'un projectile, on multiplie son impact par quatre. Si par exemple une bille parcourt 10 m/s, et qu'elle pénètre d'1 cm dans un bloc de bois, elle y pénétrerait de 4 cm si sa vitesse était de 20 m/s. Est ce exact ?
    Bonjour.
    Il est exact que l'énergie cinétique d'un objet varie selon le carré de sa vitesse.
    C'est plus facile à comprendre avec la pesanteur qu'avec de l'artillerie.

    Mais pour le vérifier, il n'est pas certain que la pénétration dans un bloc de bois ou autre matière soit proportionnelle à la vitesse.

    PS: doublé d'une tête par vaincent



  4. #4
    papy-alain

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Citation Envoyé par Eurole Voir le message
    Bonjour.
    Il est exact que l'énergie cinétique d'un objet varie selon le carré de sa vitesse.
    C'est plus facile à comprendre avec la pesanteur qu'avec de l'artillerie.

    Mais pour le vérifier, il n'est pas certain que la pénétration dans un bloc de bois ou autre matière soit proportionnelle à la vitesse.

    PS: doublé d'une tête par vaincent

    Oui, j'ai peut être pris un mauvais exemple. Mais cela signifie-t-il qu'il faille utiliser quatre fois plus d'énergie pour passer de 0 à 20 m/s que celle utilisée pour passer de 0 à 10 m/s, si on fait abstraction des paramètres annexes tels que la résistance de l'air ?
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Sexygillou

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Bonsoir,

    Bien sûr (d'où viendrait l'énergie cinétique sinon ?).

  7. #6
    mimo13

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Salut,

    A mon avis, il vaut mieux raisonner en terme de quantité de mouvement transmise (et donc force appliquée) plutôt que de parler de la profondeur de l'impact, parce que cela dépend fortement de la nature des deux objets (formes, surface, composition, poids, angle d'incidence, coefficient de restitution...)

    Ensuite, il faudrait aussi parler de la nature du choc...(élastique, inélastique...)

    Je sais, je sais, c'est beaucoup trop de paramètres , mais c'est nécessaire surtout si l'on veut des résultats "observables".

  8. #7
    papy-alain

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Citation Envoyé par Sexygillou Voir le message
    Bonsoir,

    Bien sûr (d'où viendrait l'énergie cinétique sinon ?).
    Oui, évidemment, rien ne se crée gratuitement. J'avais dans l'idée (erronément) que l'énergie cinétique était proportionnelle à la vitesse.

    Citation Envoyé par mimo13 Voir le message
    Salut,

    A mon avis, il vaut mieux raisonner en terme de quantité de mouvement transmise (et donc force appliquée) plutôt que de parler de la profondeur de l'impact, parce que cela dépend fortement de la nature des deux objets (formes, surface, composition, poids, angle d'incidence, coefficient de restitution...)

    Ensuite, il faudrait aussi parler de la nature du choc...(élastique, inélastique...)

    Je sais, je sais, c'est beaucoup trop de paramètres , mais c'est nécessaire surtout si l'on veut des résultats "observables".
    Oui, bon, je vais au plus simple, bien sûr. Disons que je tire deux coups de fusil dans deux blocs de bois (ou deux mottes de beurre ou deux tas de sable) en tous points identiques, de nature parfaitement égale et homogène, avec deux balles identiques. Tout est pareil, sauf la vitesse de la balle.
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  9. #8
    LPFR

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Bonjour.
    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Oui, évidemment, rien ne se crée gratuitement. J'avais dans l'idée (erronément) que l'énergie cinétique était proportionnelle à la vitesse.
    Oui. C'était une erreur.
    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Oui, bon, je vais au plus simple, bien sûr. Disons que je tire deux coups de fusil dans deux blocs de bois (ou deux mottes de beurre ou deux tas de sable) en tous points identiques, de nature parfaitement égale et homogène, avec deux balles identiques. Tout est pareil, sauf la vitesse de la balle.
    Mimo13 a raison. Dans ce cas, ce qui compte est la quantité de mouvement, qui est la grandeur qui se conserve.
    D'ailleurs, ce principe, la balle dans un bloc de bois, à été utilisé depuis "toujours", pour mesurer la vitesse de projectiles, y compris ceux des canons. Le dispositif s'appelle tout logiquement pendule balistique.
    Au revoir.

  10. #9
    calculair

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Bonjour

    Une application dans lavie de tous les jours et qui influe sur notre sécurité et l'influence de l'energie cinetique E = 1/2 M V² sur les distances de freinage.

    Cette distance est multipliée par 4 quand la vitesse double ( aprés avoir enlevé l'effet des amortisseurs à faible vitesse)

    si pour s'arreter il faut 80 m à 100 km/h à 200 km/h il faudra 320 m... cela change beaucoup de chose.

    Quand on approche un camion par l'arrière qui roule à 100 km/h et que l'on est dans l'impossibilité de le doubler, pour reduire sa vitesse de 200 km/h à 100 km/h il faudra tout de même 320 - 80 = 240 m !!!! Si non s'ecrase sur l'arriere du camion........

    Une autre facon de dire les choses una augmentation de 40% de la vitesse double la distance de freinage......

    Données que tout automobiliste doit connaitre
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  11. #10
    doul11

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Bonjour,

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Bonjour.
    On m'a affirmé (mais j'ai du mal à le croire) qu'en doublant la vitesse d'un projectile, on multiplie son impact par quatre. Si par exemple une bille parcourt 10 m/s, et qu'elle pénètre d'1 cm dans un bloc de bois, elle y pénétrerait de 4 cm si sa vitesse était de 20 m/s. Est ce exact ?
    La première expérience fut des boules de métal qui tombent dans de l'argile humide, une boule qui tombe de deux fois plus haut s’enfonce quatre fois plus !
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

  12. #11
    verdifre

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    bonjour,
    La première expérience fut des boules de métal qui tombent dans de l'argile humide, une boule qui tombe de deux fois plus haut s’enfonce quatre fois plus !
    je suis un peu étonné car en partant de 2 fois plus haut on ne fait que doubler l'énergie cinétique (vitesse multipliée par 1.414)
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  13. #12
    arrial

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    si on fait abstraction des paramètres annexes tels que la résistance de l'air ?

    … mais la résistance de l'air risque bien aussi d'être multipliée par 4 … … tout intégré, ça doit bien freiner, non ? …


    @+

    [mais si elle va moins vite, elle est moins freinée ‼ oû-la-lô ]
    « le pire n'est jamais acquis … la dérision est une culture »

  14. #13
    papy-alain

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Citation Envoyé par arrial Voir le message
    … mais la résistance de l'air risque bien aussi d'être multipliée par 4 … … tout intégré, ça doit bien freiner, non ? …


    @+

    [mais si elle va moins vite, elle est moins freinée ‼ oû-la-lô ]
    On peut supposer que l'expérience se fasse dans le vide.
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  15. #14
    doul11

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Citation Envoyé par verdifre Voir le message
    bonjour,

    je suis un peu étonné car en partant de 2 fois plus haut on ne fait que doubler l'énergie cinétique (vitesse multipliée par 1.414)
    fred
    Exact, grossière erreur de ma part, pour une vitesse double la profondeur et quatre fois plus importante.

    His chief contribution to physics involved an experiment in which brass balls were dropped with varying velocity onto a soft clay surface. His results were that a ball with twice the velocity of another would leave an indentation four times as deep, that three times the velocity yielded nine times the depth, and so on. He shared these results with Émilie du Châtelet, who subsequently corrected Newton's formula E = mv to E = mv2. (Note that though we now add a factor of 1/2 to this formula to make it work with coherent systems of units, the formula as expressed is correct if you choose units to fit it.)
    source : http://en.wikipedia.org/wiki/Willem_%27s_Gravesande
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

  16. #15
    invite2866e1ac

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    révise le choc élastique
    Cordialement Aek & oeh

  17. #16
    arrial

    Re : Impact en fonction de la vitesse

    Salut,



    Négligeons donc les frottement de l'air :

    ♦ lâcher d'une hauteur H → g.H = V²/2 → impact à vitesse V
    ♦ lâcher d'une hauteur 4H → 4g.H = (2V)²/2 → impact à vitesse 2V

    Si tu mets comme amortisseur en réception un ressort à spires non jointives avec un stylet enregistreur :
    m.V²/2 = k.x²
    tu devrais pouvoir mesurer un Δx doublé …



    @+
    « le pire n'est jamais acquis … la dérision est une culture »

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