Convertir une énergie cinétique en pression
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Convertir une énergie cinétique en pression



  1. #1
    invite8bf9421f

    Convertir une énergie cinétique en pression


    ------

    Bonjour
    Connaissant l'énergie cinétique d'un objet à une certaine vitesse, peut-on calculer la pression exercée par cet objet heurtant un autre objet inerte ?

    Concrètement, je cherche à calculer la pression execrcée par un véhicule de 800 kg roulant à 12 km/h et heurtant un mur sur une section estimée à 50 cm2.

    Pour l'énergie cinétique j'utilise la formule Ec = 1/2*m*v2 mais après comment faire la relation avec la pression exercée ?

    Merci

    -----

  2. #2
    phys4

    Re : Convertir une énergie cinétique en pression

    Bonsoir,

    Vous ne pouvez calculer une pression avec ces données, la pression peut être forte ou faible suivant la résistance rencontrée, il faut au moins une donnée supplémentaire.

    Par exemple, il suffirait de connaitre la distance d'arrêt, c'est à dire la longueur d'écrasement probable. Un écrasement nul conduirait à une pression infinie, ce qui n'est pas physique.
    A plus.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  3. #3
    invite8bf9421f

    Re : Convertir une énergie cinétique en pression

    Bonjour,
    Merci à phys4 pour cet éclairage sur le sujet.
    Pour avancer et avoir un ordre de grandeur du résultat, nous pourrions donc poser des hypothèses concernant la résistance rencontrée et la distance d'arrêt.
    Concernant la distance d'arrêt, peut-on prendre en compte la distance comprise entre le début du choc et l'arrêt total de l'objet : par exemple environ 20 cm ? (c.a.d distance entre extérieur du pare-choc et point dur du véhicule atteint lors de l'arrêt total)
    Côté résistance rencontrée, peut-on estimer la résistance d'un mur en agglos coffrant et remplis de béton armé ? (250 Kg/m3 de béton et fers tous les 50 cm par des fers de diamètre 5 mm)
    Forts de ces données, saurions-nous calculer le pression exercée ?
    Merci

  4. #4
    phys4

    Re : Convertir une énergie cinétique en pression

    Je pense que c'est l'écrasement du pare-choc qui donne la distance d'arrêt probable, car le mur est nettement plus robuste.

    Le travail d'arrêt est le produit F*D il doit être égal à l'énergie cinétique 1/2 mv2
    Ensuite la force vous permet de calculer la pression.
    Comprendre c'est être capable de faire.

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

    Re : Convertir une énergie cinétique en pression

    Salut
    On ne peut résoudre un tel problème qu' à grand coups de simplifications et d' approximations au doigt mouillé .
    En final , le résultat n' a pas grand intérêt avec une imprécision du genre ±200%

    La distance d' arrêt de 20 cm , c' est du pifomètre grossier .
    La décélération n' est pas constante , loin s' en faut , et donc la force de freinage non plus .
    Quelle surface est prise en compte pour calculer une pression , et que représente cette pression ?
    Et pour finir la question principale : quel est le but de ce calcul ?

  7. #6
    invite8bf9421f

    Re : Convertir une énergie cinétique en pression

    Bonjour
    Merci à phys4 pour ses informations. Pour répondre également à Dynamix, les calculs que j'ai fait permettent effectivement seulement d'avoir une approximation car les données sont également approximatives.
    Concrètement, mon voisin ayant par mégarde laissé son véhicule (1,2 t) descendre sans contact, donc sans frein hydraulique, et sans action sur le frein à main, de son garage puis traverser la rue (également en pente de 7 %) le véhicule a heurté notre muret (40 cm de haut + tablette de 6 cm d'épaisseur) constitué d'agglo coffrant et armés de ferrailles au point de rompre ce muret, sans pour autant le démolir, en plusieurs endroits : muret fissuré de part en part au droit de l'impact à deux endroits et fissuré en façade extérieure respectivement à 90 cm et 2 m de l'impact). Distance entre début et fin de course du véhicule : 12 m).
    J’essayai donc de calculer la pression exercée sur le mur au moment de l'impact, sachant que la section d'impact est estimée à 300 cm2 par la déformation du pare choc qui a pris la forme de la tablette du muret et que la distance de freinage est estimée par la distance entre le pare choc et la tôle déformée derrière.
    Pourquoi chercher la pression atteinte et non pas une autre valeur ? parce que j’appréhende mieux ce type de valeur.
    Voilà donc le sens de mes recherches mais j'ai bien compris que les résultats sont approximatifs.
    Cordialement à tous les deux

  8. #7
    phys4

    Re : Convertir une énergie cinétique en pression

    Bonjour,
    Les données sont un peu différentes de celles du début :
    Avec la course indiquée, la vitesse serait de 4,06 m/s = 14,6 km/h

    Bon travail.
    Comprendre c'est être capable de faire.

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