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Déformation suite à un choc et conservation de l'énergie



  1. #1
    soif2savoir

    Déformation suite à un choc et conservation de l'énergie


    ------

    Lors d'une collision, l'Ec d'un véhicule s'annule et se convertit en énergie thermique (frottements au moment de l'impact) et il y a déformation de la carrosserie : peut-on parler d'"énergie de déformation" pour désigner l'énergie interne gagnée par les matériaux de la carrosserie en échange de la disparition de l'Ec?
    Si oui, que devient cette énergie de déformation une fois que la carrosserie est déformée?
    Celle-ci ne se comportant pas comme un ressort, elle ne peut pas restituer sous forme d'énergie mécanique l'énergie de déformation reçue : peut-on dire que cette "énergie de déformation " se convertit finalement en énergie thermique?
    Dans le cas d'un métal, j'imagine qu'il faut donner de l'énergie pour que le réseau cristallin se disloque et que le métal se déforme : l'énergie interne doit donc augmenter, mais aucun travail mécanique n'est possible avec ce surplus d'énergie si le métal n'est pas élastique.

    Merci d'avance. Je suis conscient que ma rédaction est brouillonne. Je ferai mieux la prochaine fois.

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  2. #2
    Jfgall

    Red face Re : Déformation suite à un choc et conservation de l'énergie

    Bonjour,
    La question a maintenant plus de 6 ans, mais je vais quand même essayer d'apporter mon eau au moulin, et peut être faire renaître le sujet.

    Donc, j'étais à la recherche de la réponse à sensiblement la même question : comment comprendre la conservation de l'énergie dans un système fermé isolé fermé en cas de choc plastique (déformation, et éventuellement bris) intervenant entre deux objets dans ce système.
    Je reprends vos questions :
    1- "peut-on parler d'énergie de déformation». Je dirais d'abord qu'il y a un travail au sens physique du terme : une force a créé la déformation de manière peut être plus brutale que lorsqu'on prend une pince pour tordre une tôle, mais ça reste la même chose. Une fois le travail terminé, l'objet a changé et son énergie interne a changé.

    2- Le reste des questions est, à mon avis, lié à la réversibilité. Voir le 2nd principe de la thermodynamique et ses conséquences. Pour être proche de votre exemple, si vous avez dans votre maison une pièce isolée fermée contenant une table et une bibliothèque. Vous êtes dans la pièce, donc vous faites partie du système. Vous prenez un livre sur la table et vous le rangez dans la bibliothèque. L'énergie potentielle du livre a augmenté, grâce au travail que vous avez fourni (issu de l'énergie chimique des aliments consommés auparavant). Mais une fois dans la bibliothèque, le livre ne bougera plus. Bilan à l'intérieur de la pièce : transformation de nourriture en travail (et chaleur sinon vous seriez en hypothermie). Ce travail augmente l'énergie potentielle du livre, et à la fin le bilan d'énergie dans la pièce n'a pas changé : l'énergie chimique dans vos organes a diminué, la chaleur (énergie cinétique des particules) et rayonnement infrarouge a augmenté, l'énergie potentielle du livre a également augmenté. Mais considérant la pièce de la maison, système isolé fermé, sa quantité d'énergie n'a pas changé.
    Dans votre cas, la conversion en chaleur peut être plus ou moins importante vis à vis du travail pour déformer. Un exemple, terrifiant : les armées utilisent (utilisaient ?) des balles en uranium appauvri (enrobées de tungstène pour être plus dures), donc avec une forte énergie cinétique élevée pour percer les blindages des chars. Lors de la rencontre avec le blindage, l'énergie cinétique est tellement élevée, sur un très faible volume, que l'élévation de température locale est énorme : localement le blindage fond. Voir plus de détails sur https://fr.wikipedia.org/wiki/Muniti...anium_appauvri . Si vous faites des cauchemars ensuite, je décline toute responsabilité

    Si quelqu’un peut compléter, ou contredire, ça m’intéresse parce que je ne suis pas entièrement satisfait de ma réponse, mais c’est la moins mauvaise que je puisse faire.


    Attention, je n'enseigne pas la physique, je n'en suis pas un spécialiste et ce n'est que récemment depuis ma retraite que j'essaie de redécouvrir ce que j'ai appris pendant mes études, puis oublié ... Par conséquent, ce que je dis ci-dessus est loin d'être du Savoir (avec un grand S).

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