Impact mécanique

[tamik]

Bonjour,

Me consacrant à une histoire d'impact mécanique, je suis confronté à un souci. Considérons :

1. Un mobile ayant une énergie cinétique connue et aucune énergie potentielle.
2. Comment alors répartir cette énergie entre la masse et la vitesse pour avoir un impact maximal sur un objet quelconque ?
3. J'ai du mal à définir malheureusement ici ce que j'appelle impact. Ce serait quelque-chose qui pourrait par exemple générer un maximum de son si le mobile du point 1 est une bille et l'objet une cloche, ou alors être cassant.
4. La quantité de mouvement n'a pas l'air de convenir ici, la maximiser revient à augmenter la masse et à baisser la vitesse sans aucune limite, selon calcul et définition.

Retenons si ça va le modèle du son, ou peut-être d'un choc cassant. Je sais que c'est flou mais je n'ai rien de mieux à présenter pour l'instant, désolé.

Quelqu'un a-t-il svp une idée ?

Merci, cordialement,

tamik
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[Resartus]

Bonjour,
Cela dépend essentiellement de la nature de l'objet qui va être heurté, et ce n'est pas très facile à modeliser.
Dans le cas le plus général, il faut étudier et comparer les modes de vibration propre de la cible et du heurtoir.
Le problème se simplifie un peu si le heurtoir peut être considéré comme très rigide (fréquences propres très élevées, et donc supposé indéformable)

Quelques principes simples :
Si on suppose que le heurt reste élastique, (ce sera le cas à faible énergie), l'efficacité maximale est atteinte quand l'objet heurté est de masse égale à celle du mobile : celui-ci s'arrête, et c'est la cible qui part à la vitesse qu'avait le mobile (cf la manip des pendules de newton)

A forte énergie, le choc n'est plus élastique, et l'onde de choc dans la cible peut atteindre un niveau où il y a cassure.
Mais finalement c'est à peu près le même principe : c'est une masse voisine de celle du marteau qui va se briser et se séparer du reste du matériau

C'est pour cela que les marteaux de géologue sont très légers* (pour avoir de petits échantillons), au contraire des masses de terrassier



* et idem pour l'adaptation de la taille du marteau de menuisier au type de pointes qu'on veut planter

[calculair]

Ce qui se conserve c'est l'énergie.....Elle se repartie entre déformation, chaleur énergie , cinétique après le choc, émission de son etc ....

Pour la quantité de mouvement, il faut que le choc soit élastique..

Bonjour,

Me consacrant à une histoire d'impact mécanique, je suis confronté à un souci. Considérons :

1. Un mobile ayant une énergie cinétique connue et aucune énergie potentielle.
2. Comment alors répartir cette énergie entre la masse et la vitesse pour avoir un impact maximal sur un objet quelconque ?
3. J'ai du mal à définir malheureusement ici ce que j'appelle impact. Ce serait quelque-chose qui pourrait par exemple générer un maximum de son si le mobile du point 1 est une bille et l'objet une cloche, ou alors être cassant.
4. La quantité de mouvement n'a pas l'air de convenir ici, la maximiser revient à augmenter la masse et à baisser la vitesse sans aucune limite, selon calcul et définition.

Retenons si ça va le modèle du son, ou peut-être d'un choc cassant. Je sais que c'est flou mais je n'ai rien de mieux à présenter pour l'instant, désolé.

Quelqu'un a-t-il svp une idée ?

Merci, cordialement,

tamik

[Rachilou]

1. Un mobile ayant une énergie cinétique connue et aucune énergie potentielle.

Bonjour,

Je me pose la question de savoir si dans l'univers, il est possible d'avoir une énergie cinétique sans aucune énergie potentielle ?
Si certains ont un avis là dessus. Merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[antek]

Je me pose la question de savoir si dans l'univers, il est possible d'avoir une énergie cinétique sans aucune énergie potentielle ?

Tout est relatif . . .
En tout cas on peut ne pas la considérer.

[gts2]

L'énergie potentielle est définie à une constante près, donc la seule chose qui compte est qu'elle ne varie pas (par exemple altitude constante)

"Un mobile .. aucune énergie potentielle."
doit donc être interprété comme "pas de travail des forces extérieures"

[phys4]

Pour la quantité de mouvement, il faut que le choc soit élastique..

Il ya un petit problème dans cette réponse,
Ne serait ce pas une confusion avec l'énergie cinétique totale?

Sinon l'impulsion totale se conserve, que le choc soit élastique ou non.

[calculair]

Imaginons que sous le choc l'objet de masse M et de vitesse V s'arrête et que toute l'énergie cinétique soit absorbée par le travail de déformation de l'objet.... alors la quantité de mouvement passe de MV à 0 ..... Cela est il correct ?

Exemple : La voiture qui s'écrase contre un platane .....

Il ya un petit problème dans cette réponse,
Ne serait ce pas une confusion avec l'énergie cinétique totale?

Sinon l'impulsion totale se conserve, que le choc soit élastique ou non.

[phys4]

Non, la quantité de mouvement m*v de la masse percutante donne à la masse totale M de l'ensemble une vitesse v' telle que
M*v' = m*v
Le platane n'est pas un bon exemple, car ses racines le lie au sol, et l'impulsion se transmet à l'ensemble de la Terre.

[calculair]

OK tu as raison : Je n'ai pas réussi à prouver que la quantité de mouvement ne se conservait pas ....

Non, la quantité de mouvement m*v de la masse percutante donne à la masse totale M de l'ensemble une vitesse v' telle que
M*v' = m*v
Le platane n'est pas un bon exemple, car ses racines le lie au sol, et l'impulsion se transmet à l'ensemble de la Terre.