Energie cinétique et référentiel

[invite723b7e6c]

Si la voiture roule dans le train à 10m/s dans le train et elle percute l'extremité du wagon l'energie dépensée au choc est K 100 joules



Si la voiture roule à 30 ms a l'extérieur du train et percute le train roulant à 20 m/s l'énergie du choc est (900 -400)K joules ou 500 K joules

Bon, je crois que je vais laisser tomber...
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[invite723b7e6c]

... je vais me trouver un physicien physique à qui je pourrais expliquer finement mon problème et qui saura déceler et m'expliquer là où je me plante.
Je n'ai pas de problème avec les calculs que vous exposez tous sur l'Energie cinétique et j'ai plus que le niveau pour les comprendre, j'ai un problème avec le concept d'Energie cinétique dans différents référentiels.

[V13]

Le Appel http://www.h-k.fr/publications/maths_pour_physique.html parle de votre problème dans ses premières pages, si vous pourriez vous le procurer à votre bibliothèque...

[invitef29758b5]

Vu que l' énergie cinétique vient d' un travail , regarde sous cet angle .
Le travail c' est :T = ∫F.v.dt
En prenant une force constante pour simplifier T = F∫v.dt
Si je change de référentiel , la vitesse v devient v+V_1/2 , d' ou :
T = F∫v.dt + F∫V_1/2.dt (F est inchangé et les bornes d' intégration aussi)
J' ais donc ajouté un travail correspondant à la distance (D=∫V_1/2.dt) parcourue par R1 dans R2 .
Problème : quel est le bon référentiel pour calculer le travail ?

Exemple , un canon :
Dans le référentiel canon (R1) , ∫v.dt c' est la longueur du fut (celui qui met du temps à refroidir) .
Dans le référentiel R2 , la distance servant à calculer le travail , c' est la longueur du canon plus la distance parcourue par le canon dans R2 . Donc la distance que le boulet devrait parcourir s' il était tiré depuis le référentiel R2 pour faire varier son énergie tel qu' elle varie dans R2 .
Comme le canon n' est pas en caoutchouc , la bonne longueur c' est la première .

[invite723b7e6c]

Merci V13 et Dynamix,

Je vais essayer de me débrouiller avec les éléments que vous m'avez fournis.
En fait, je n'aurais pas ce genre de questionnements si l'Ec croissait linéairement avec la vitesse... mais ça n'est pas le cas

[Matmat]

... j'ai un problème avec le concept d'Energie cinétique dans différents référentiels.

Les conséquences du choc ne dépendent pas du référentiel.
La variation d'énergie cinétique dépend du référentiel.

Or vous calculez l'une à partir de l'autre, c'est le problème.

[legyptien]

ca a ete surement dit dans ces 3 pages mais je vais tenter de le dire le plus simplement possible.

Quand tu dis le mur roule a 10 km/h et la voiture roule a 20 km/h. Voit la peur comme etant un capteur. Tu es a l arriere du camion assis sur le mur ou du moins son epaisseur. tu vois arriver cette voiture. TU la voie arriver a quelle vitesse ? 20 km/h-10 km/h evidemment. Ne me dis pas que tu bloque sur ca . bon si ca c est bon alors comme tu la vois a 10 km/h, tu auras un peu peur parce qu elle fera pas bcp de degats (NRJ cinetique) qd elle percutera. Si tu la voyais a 20 km/h tu aurai plus peur = plus de degat= plus d NRJ. Si la voiture roule a 10 km/h tu aura pas du tout peur parce qu elle te paraitra immobile...

[interferences]

Re,

Désolé, hier j'ai pas eu le temps d'expliciter.

Considérons un choc parfaitement inélastique entre 2 corps de masse et , en translation rectiligne uniforme par rapport au repère galiléen ayant pour vitesses respectives et .

Le bilan énergétique du choc nous donne :

, où est la vitesse de l'ensemble des 2 corps après le choc.

D'après la loi de conservation de la quantité de mouvement :





En remplaçant dans l'expression de on a :



, où

D'où :



Voilà le raisonnement correct.

Maintenant, quelle est ton erreur ?

La soustraction de deux infinis ^^

Si on décompose :



avec :



et

Alors :

dans le cas (20-10m/s)

et est indéfini !!

Ton raisonnement était que tendait vers d'où le terme était nul.

Mais on peut faire d'autres raisonnement foireux (un peu plus subtils) et montrer par exemple un gain d'énergie après le choc, l'existence des mouvements perpétuels etc...

Au revoir

[invite723b7e6c]

Les conséquences du choc ne dépendent pas du référentiel.
La variation d'énergie cinétique dépend du référentiel.

Or vous calculez l'une à partir de l'autre, c'est le problème.

C'est sans doute le problème, mais je n'arrive pas à comprendre pourquoi la variation d'Energie cinétique ne serait pas proportionnelle aux conséquences du choc. Cela va contre mon intuition.

[invitef29758b5]

Tu retrouves dans l' équation de interferences le M.m/(M+m) de mon post 9
Si je n' ais pas donné l' équation entière , c' est que suite à une erreur de signe j' aboutissais à (v2+v1) au lieu du résultat attendu (v2-v1) et que ma flemmingite m' empêchait de rechercher l' erreur .

[interferences]

D'ailleurs j'ai oublié une parenthèse en recopiant ^^ :

[Matmat]

... Cela va contre mon intuition.

http://culturesciencesphysique.ens-l...eferentiel.xml

http://culturesciencesphysique.ens-l...rentielSol.xml

[invitef29758b5]

En mécanique il faut se méfier des intuitions comme de la peste .

[invite723b7e6c]

En mécanique il faut se méfier des intuitions comme de la peste .

Je suis bien d'accord c'est également le cas pour les probabilités conditionnelles, les répartitions aléatoires,...mais pour bien assimiler des concepts contre-intuitifs (en tout cas pour moi), il faut pointer l'endroit exact où l'esprit se fourvoie.

[interferences]

Re,

C' était une réponse à interférence .
Sa réflexion vient du fait que si on considère la vitesse du mur comme nulle après le choc c'est contraire au principe de la quantité de mouvement invariable . C' est vrai .
Si tu lances une balle contre un mur , tu communiques une énergie à la terre qui dépend du rapport balle/terre . Mais la terre étant très lourde sa part d" énergie est très très faible .
On peut donc simplifier en considérant une masse du mur infinie , ce qui lui donne une variation de vitesse nulle et donc une variation d' énergie cinétique toute aussi nulle .

Pour clore le sujet :
Cette dernière phrase est fausse.
La variation de vitesse tend vers zéro mais la variation d'énergie cinétique non.
C'est à cause de la kabale mathématique des infinis

[invitef29758b5]

La variation de vitesse tend vers zéro mais la variation d'énergie cinétique non.

Pour une même valeur p = mv
Ec = 1/2.pv
Si m tend vers l' infini , v = p/m tend vers 0
Donc Ec tend vers 0
CQFD

[interferences]

Re,

Bon j'ai dis des bêtises y a pas de pb avec les infinis en fait .
Donc meaculpa mais vous avez faux ^^'
La preuve que la variation est non nulle ci-dessous :

Je reprends mes calculs :





+ un terme qui va être négligeable.

Or :



qui tends bien vers 0 quand tend vers l'infini.

On remplace :



Qui quand tend vers l'infini tend vers :

variation d'Ec du mur et avec les 150 000 J de la voiture le compte est bon pour les 50 000 J du choc.

Donc l'énergie cinétique cachée est bien dans le mur vincenteam...faut faire un peu de math pour la trouver
Au revoir

[interferences]

PS : Si j'ai dis que c'était indéfini la dernière fois c'était que j'étais pas arrivé à faire la calcul correctement
Donc un problème pas si facile que ça...faut pas se perdre dans les masses et les vitesses.