Energie cinétique d'un chien qui tire sur une laisse quand il voit un chat !

[invite716391ad]

Bonjour,

Je cherche à calculer le puissance du choc générée par l'impact sur la laisse d'un chien qui démarre si ou quand il voit passer un chat, par exemple

Je suis éducateur canin, et jusqu'à présent pour mes explications envers mes clients j'utilisais la formule (mal comprise par moi) de la moitié du poids multiplié par le carré de la vitesse, mais les résultats sont fantaisistes.

Je pose un exemple, car étant pragmatique ça illustrera mieux pour moi le résultat recherché, même si à la fin on termine par une formule :

Un humain de 80 kg possède un chien de 50 kg. Le chien est tenu en laisse normalement et l'ensemble se déplace à environ 5 km/h (marche normale). Le chien aperçoit un chat et démarre au galop et arrivé à 2 mètres de l'humain (longueur de la laisse) il a déjà pris de la vitesse et est donc à 10 km/h (par exemple). Donc à cet instant se produit un choc sur la laisse qui est susceptible de projeter en avant l'humain ou en tout cas de l'ébranler sérieusement (je suis TOUJOURS sérieux ).

Comment, avec ses paramètres simples, puis je en déduire une formule approximative qui me permettrais d'imager à leurs yeux la force en question ?

Genre (si c'est possible) un chien de 50 kg au bout de 2m à 10 km/h correspond à un choc de xx kg donc x fois votre poids...

Merci
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[jacknicklaus]

Bonjour,

c'est une question assez récurrente et malheureusement elle n'a pas de réponse simple : très difficile de convertir l'énergie cinétique du chien en terme de "force" ou de "choc" appliqué sur la laisse. En revanche, on peut parfaitement calculer l'énergie cinétique du chien dans le repère du promeneur. :
- la vitesse du chien par rapport au promeneur est 10 km/h - 5 km/h = 5km/h, selon tes données
- 5 km/h = 1.4 m/s.
- masse chien = 50kg
- énergie cinétique oar rapport au promeneur : E = (1/2)m v² = (1/2)x50x(1.4)² = 48 Joules

Cette énergie correspond, par exemple, à la chute d'un objet de masse M = 10 Kg depuis une hauteur de h = E/(9.8 * M) = 0.5 m environ
Autre comparaison possible : une balle de revolver calibre 38 c'est 250 Joules, 5 fois plus...

[invite716391ad]

Bon, je comprends tout à fait votre réponse mais je vais modifier / simplifier ma question...

Oublions le fait que l'ensemble va à 5 km/h et le chien accélère à 10 km/h, car en fait j'imagine que pour être exhaustif il faudrait en plus tenir compte de la direction que prend le chien (s'il part à contresens par exemple) donc imaginons que cet ensemble est à l'arrêt et que le chien démarre au galop et se retrouve à 10 km/h quand il arrive à l'extrémité de sa laisse soit 2 mètres...

Ce qui me plairait, malgré toutes les approximations engendrées j'imagine, c'est de pouvoir répondre à cette personne avec une petite règle de calcul simple aussi, au moment du choc la force exercée sur la laisse est l'équivalent de xx kg à mettre en comparaison avec votre propre poids de nn kg... (on oublie la friction ders semelles de chaussures, la force du vent etc)

je sais que c'est tiré par les cheveux, mais considérez que c'est pour illustrer/imager, pendant un cours, l'explication à une mamie de 50 kg ce qui se passe quand son chien de 50 kg aussi prend de l'élan et ce que c'est susceptible de produire au moment de l'impact. Ce qui lui permettra de mieux accepter ce qu'elle va devoir faire quand il n'en fait que 10 pour que le choc en question ne se produise jamais

[XK150]

Salut ,

Vous voulez une réponse qui n'existe pas et que le forum physique ne vous donnera pas , à moins de cas particuliers impossible à généraliser .
Par contre tout le monde comprend qu'arrêter un gros chien est plus difficile qu'un petit ...( demander à Deedee )
Et que ce ne sera pas les mêmes effets si la laisse est élastique ou hyper rigide ...
Même le bon sens de " la veuve de Carpentras " ( représentative du français moyen ... ) peut comprendre cela , sans physique .

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefjm]

On peut dire sans se tromper que le choc sera d'autant plus fort que l’ensemble maitre-laisse-chien sera rigide.
Il faut bien comprendre qu'il n'y a pas limite supérieure!
Le secret est dans l'élasticité de l'assemblage pour réduire les variations de vitesses qui induisent des efforts.

[invite716391ad]

Ok, merci de vos tentatives de réponses à une question moins simple qu'il n'y parait

[Gyrocompas]

Bonjour,
Dans l'estimation, il faut tenir compte de la taille du chien à associer à sa masse. Un teckel ne donnera pas le même résultat qu'un beauceron.
J'ai une voisine qui illustre le propos.
Dame fluette qui promène un Husky, dans la réalité c'est le chien qui embarque la dame.
Simple remarque, j'ai eu un chien qui avait tendance à vouloir tirer (cocker).
Raccourcir la laisse a été la solution, quand il tirait, cela l'obligeait à se soulever, donc à réduire la capacité de traction.

[RomVi]

Bonjour

Plutôt que de raisonner en énergie cinétique il faut comparer les quantités de mouvement (masse *vitesse) ; ce sera plus intuitif pour les possesseurs de chiens.
On pourrait par exemple dire que stopper un chien de 50 kg lancé à 10 km/h est aussi difficile qu'avec un objet de 10 kg à 50 km/h.

[Black Jack 2]

Bonjour,

Un chien de masse m = 50 kg à v = 10 km/h
un bonhomme de M = 80 kg (immobile au départ)

Au moment du "choc" du à la laisse tendue, on a conservation de la quantité de mouvement soit m * V = (m+M) * V' (V' est la vitesse commune (chien du bonhomme juste apès "l'impact")

V' = V * m/(m+M) = 10 * 50/(50+80) = 3,85 km/h (1,068 m/s)
Ce "choc" est inélastique, il y a perte d'énergie à l'impact.

Energie avant impact : 1/2 * m * V² = 1/2 * 50 * (10/3,6)² = 193 J (ici V doit être en m/s si on veut l'énergie en Joules)
Energie après impact : 1/2 * (m+M) * V'² = 1/2 * 130 * 1,068² = 74 J (ici V' doit être en m/s si on veut l'énergie en Joules)

Pour calculer la "force" due à l'impact, c'est une autre histoire.

Le bonhomme passe d'une vitesse nulle à une vitesse de 3,85 km/h (1,068 m/s)
Si tout était rigide et indéformable, on aurait une accélération infinie (passage instantané de 0 à 1,068 m/s pour une masse de 80 kg) ... donc une force infinie pendant un temps nul ... c'est évidemment impossible.

En pratique, il y a des déformations (la laisse s'allonge, les articulations du bras s'étirent et je ne sais quoi d'autres.)

Donc le passage de 0 à 1,068 m/s pour une masse de 80 kg se fait sur une "certaine distance" fonction de "l'élasticité" de la liaison (laisse, bras ...) entre le chien et le bonhomme.
Et cela ramène alors à une force non infinie pendant une durée non nulle... mais pour l'estimer il faudrait des données sur la laisse et des connaissances sur "l'élasticité" des articulations et autres choses.

Exemple (qui vaut ce qu'il vaut), si la liaison se comporte comme un ressort fort rigide qui va s'allonger de 2 cm suite à l'effort max, on aurait :

1/2 * 80 * 1,068² = 1/2 * k * 0,02²
k = 228125 K/m
Et la force max serait F = 228125 * 0,02 = 4562 N (de quoi sérieusement blesser quelqu'un ... et le chien aussi)

Ceci évidemment à partir de données complètement prises au pif, donc probablement loin de la vérité.

Il existe des accessoires pour limiter ce genre de problèmes (effort trop grand), on monte un ressort en série avec la laisse, voir par exemple ici :

https://www.lafermedesanimaux.com/re...CABEgJFHvD_BwE

[invite716391ad]

Plutôt que de raisonner en énergie cinétique il faut comparer les quantités de mouvement (masse *vitesse) ; ce sera plus intuitif pour les possesseurs de chiens.
On pourrait par exemple dire que stopper un chien de 50 kg lancé à 10 km/h est aussi difficile qu'avec un objet de 10 kg à 50 km/h.

Merci, voilà quelque chose qui est parlant et que je peux facilement décrire à une mamie du Cantal.

[invite716391ad]

Bonjour,

Un chien de masse m = 50 kg à v = 10 km/h
un bonhomme de M = 80 kg (immobile au départ)
...
Et la force max serait F = 228125 * 0,02 = 4562 N (de quoi sérieusement blesser quelqu'un ... et le chien aussi)
Ceci évidemment à partir de données complètement prises au pif, donc probablement loin de la vérité.
Il existe des accessoires pour limiter ce genre de problèmes (effort trop grand), on monte un ressort en série avec la laisse, voir par exemple ici :

Ha, mais la réalité est exactement le contraire. J'ai eu un chien de 97 kg et chercher à amortir le choc ne fait que déplacer le problème, vu que ma compagne de l'époque en faisait 50 !

Non, l'idée que je pratique au quotidien est justement d'utiliser cette force d'inertie / énergie cinétique (je ne sais pas le nommer) dans le sens contraire pour provoquer un choc côté chien, justement pour modifier sa perception du monde et l'amener à faire attention à ne jamais tendre la laisse.
C'est de l'éducation humaine et pas de la physique ce que je fais. Tout comme un moniteur d'auto école vous fait découvrir le risque que vous prenez et les conséquences qui s'ensuivent dès que vous grillez un feu ou un stop, afin que vous ne fassiez jamais ou alors en connaissance de cause. Ou, pour rester dans l'image le phénomène qui s'est produit chez vous quand, enfant, vous avez découvert que les orties piquaient dès qu'on les touches et que la seule solution est d'y prêter attention. C'est de la gestion de réflexe conditionné, du Pavlov que je pratique au quotidien, loin de la physique (mais pas si loin non plus). Mais pour l'illustrer, avec mes clients j'utilise l'exemple du marteau et du clou, ou encore du coup de fouet et de l'énergie qui s'en dégage, parce que même un nain, s'il sait le manier, prendra le dessus sur un géant.

https://fr.justcnw.com/poids/newton-kilo

Sur cette page, leur calculette convertie 4562 N en 465,19 Kg, c'est présentable comme information ?

[stefjm]

Le soucis est que l'effort est le même sur le chien et sur l'humain (Action réaction).
L'humain a un avantage psychologique car il sait quand cela va tendre, alors que le chien sera probablement surpris.

La calculette calcule le poids en Newton d'une masse en kilogramme dans le champ de pesanteur terrestre, qui augmente la vitesse de 10 mètres/seconde en 1 seconde. Cela convertit 1kg en 10N.
Cela ne permet pas de calculer l'effort en N, juste de fournir un équivalent en kg dans le champ de pesanteur.

[RomVi]

Pour le commun des mortels on peut assimiler des newtons à des kg.

Le soucis c'est surtout que tu poses cette question dans un forum de physique, sur lequel les participants se complaisent à étaler la théorie, sans se soucier du contexte de la question, ni même si leur intervention apportera vraiment quelque chose au demandeur.
Certains sujets similaires ont fait des dizaines de pages, alors qu'une seule réponse simple suffisait.

[FC05]

Il ne faut pas oublier que le chien a aussi une force non négligeable.
Sur des gros chiens, si ils ont envie de partir alors qu'ils sont initialement à l'arrêt, il faudra ... un collier étrangleur (je sais c'est barbare).

En fait comme toujours, vouloir réduire à une formule simple un problème complexe aboutit à plus de questions que de réponses.

[Black Jack 2]

Ha, mais la réalité est exactement le contraire. J'ai eu un chien de 97 kg et chercher à amortir le choc ne fait que déplacer le problème, vu que ma compagne de l'époque en faisait 50 !

Non, l'idée que je pratique au quotidien est justement d'utiliser cette force d'inertie / énergie cinétique (je ne sais pas le nommer) dans le sens contraire pour provoquer un choc côté chien, justement pour modifier sa perception du monde et l'amener à faire attention à ne jamais tendre la laisse.
C'est de l'éducation humaine et pas de la physique ce que je fais. Tout comme un moniteur d'auto école vous fait découvrir le risque que vous prenez et les conséquences qui s'ensuivent dès que vous grillez un feu ou un stop, afin que vous ne fassiez jamais ou alors en connaissance de cause. Ou, pour rester dans l'image le phénomène qui s'est produit chez vous quand, enfant, vous avez découvert que les orties piquaient dès qu'on les touches et que la seule solution est d'y prêter attention. C'est de la gestion de réflexe conditionné, du Pavlov que je pratique au quotidien, loin de la physique (mais pas si loin non plus). Mais pour l'illustrer, avec mes clients j'utilise l'exemple du marteau et du clou, ou encore du coup de fouet et de l'énergie qui s'en dégage, parce que même un nain, s'il sait le manier, prendra le dessus sur un géant.

https://fr.justcnw.com/poids/newton-kilo

Sur cette page, leur calculette convertie 4562 N en 465,19 Kg, c'est présentable comme information ?

Tu racontes n'importe quoi.

La force sur le bonhomme est la même que celle sur le chien.
On peut les modifier avec un ressort par exemple mais on ne peut pas augmenter une et diminuer l'autre.

On peut ne pas faire de la physique parce qu'on ne comprend pas les phénomènes physiques ... mais on ne peut pas adapter les lois de la physique comme on voudrait qu'elles soient.

[invite716391ad]

Il ne faut pas oublier que le chien a aussi une force non négligeable.
Sur des gros chiens, si ils ont envie de partir alors qu'ils sont initialement à l'arrêt, il faudra ... un collier étrangleur (je sais c'est barbare).

Bah non, et c'est pour ça que mon métier existe.
Ce serait comme dire que le seul remède face à un conducteur qui déciderait de ne pas respecter les feux serait un lasso étranglant le conducteur.
(en fait non, le secret c'est d'apprendre au [chien / conducteur] à maitriser ses pulsions)

[Liet Kynes]

Bonjour,

Aujourd'hui, au boulot, je me suis fait attaquer par une clébarde croisée beauceronne/berger allemand: bestiole attachée à une laisse: but de mon intervention approcher pour pouvoir sonner à la porte; le truc aboyait mais comme j'avais vu qu'il y a avait une laisse entre le truc à crocs et moi, que j'avais estimé la distance de danger en fonction de la longueur de l'attache, je me suis approché; la bestiole s'est lancé vers moi, j'ai eu le temps de penser qu'elle allait avoir l'air d'une conne quand la laisse se tendrai, j'étais assez confiant: pas de bol en bout de course, au moment de l'impact la laisse a rompue.. (facteur à prendre en compte ). Perso j'ai eu du bol; elle a sauté vers mon visage, j'ai eu un réflexe de recul et j'ai positionné mon bras en défense; j'ai senti les dents très très légèrement mais mon poignet était dans la gueule de la bête: elle n'a pas mordu, pas serrée ni cherchée à plus d'agression.. ouf!
Bref le plus simple avec ces bestioles capables de mutiler (et plus si forte appétence) c'est T61 avec en plus un impact positif sur les émissions de CO2.. gros clébards = gros 4*4 urbains, il est temps de recycler..

Vive les yorkshires (empaillés)

On aura remarqué que je ne suis pas très pote avec ces bestioles..., en gras le seul élément apportant quelque chose à la discussion

[stefjm]

pas de bol en bout de course, au moment de l'impact la laisse a rompue.. (facteur à prendre en compte ).

Ce n'est pas pour rien qu'à la campagne les chiens sont attachés avec une chaine, mousqueton de sécurité, amortisseur et grosse accroche scellée dans le mur de la ferme!

En cas d'attaque de ce genre de bête, à par attraper la tête, la tourner sec en sens inverse de l'inertie de la bête pour lui rompre le cou, pas grand chose à faire...
Plus facile à dire qu'à faire!

[titijoy3]

le T61 pourrait aussi bien s"appliquer au maître qui attache son chien agressif à proximité de sa sonnette avec une laisse moisie !

en tout cas, sa responsabilité est engagée : mise en danger d'autrui, blessures involontaires avec arme par destination etc..

[Black Jack 2]

Pour le fun :

Anecdote vraie.

Il y a bien longtemps, un copain a été attaqué par un berger allemand qui lui a sauté à la gorge.
Mon copain qui avait une grosse veste de cuir s'est protégé en mettant son bras devant sa gorge.
Le chien qui le mordait au bras avait donc la tête vis à vis de la tête de mon copain

Mon copain n'a rien trouvé de mieux que de mordre le chien dans la tête, le plus fort qu'il a pu...

Le chien a filé sans demander son reste.

[titijoy3]

déstabilisé le clébar !!

[Liet Kynes]

Une chose est certaine c'est que j'ai vraiment cru partir sur un moment de vie cauchemardesque..
Plutôt que des ustensiles ou de "l'éducation", réduire au maximum la possession de ces gros chiens serait la solution: protection de troupeaux ou de sites sensibles.
Clairement le "maître" qui a éduqué son clebs a une capacité de réflexion qui n'est pas celle de la très grande majorité de la population. Les gens achètent un chien comme un objet et surestiment leur temps disponible pour s'en occuper..
Je retrouve dans cette demande de renseignements la même démarche biaisée que ce que je connais dans le monde de la moto..la vitesse ne tue pas/c'est le manque de maitrise -> les lois de la physique sont simples petit chien=petite vitesse= petits bobos

[SK69202]

En cas d'attaque de ce genre de bête, à par attraper la tête, la tourner sec en sens inverse de l'inertie de la bête pour lui rompre le cou, pas grand chose à faire...
Plus facile à dire qu'à faire!

Ou avec deux doigts de la main libre, lui arracher les yeux.

A la vue d'un chevreuil, j'ai estimé la force de traction du mien (>70kg) en départ arrêté à plus de 60 kg, vue l'effort de résistance que j'ai eu à fournir.

[Liet Kynes]

Ou avec deux doigts de la main libre, lui arracher les yeux.

Le truc c'est que ton corps subit une altération douloureuse.. tu passes en mode réflexes et le chien (qui est un prédateur) sait parfaitement exploiter cela.

[stefjm]

J'ai d'assez bons réflexes de survie et de contre attaque si besoin.

[jiherve]

bonsoir
la seule chienne qui m'ait mordue était une york, mais elle avait négligé qu'un humain possède deux mains, elle n'a jamais réessayé!
pour en revenir au sujet ce qui compte c'est la quantité de mouvement qui, si la laisse est non élastique, restera constante au moment du choc pour le système chien/maitre, probleme dual du recul d'une arme.
JR