Calculer l'accélération d'une boite en chute libre

[CaptainPaupiette]

Bonjour à tous,

J'ai fais une brève recherche sur le forum mais je ne trouve pas ce que je souhaite.

Je vous explique mon problème qui me semble pourtant simple, mais je bute. Je cherche à estimer les G subis par une boite qui tomberait d'une certaine hauteur lorsque celle-ci touche le sol.

Je suis sur un estimation préliminaire, je ne cherche pas un truc parfait.

Pour faire simple :
- J'ai une boite rectangulaire, que je suppose indéformable, de masse M
- cette boite est lâchée dans le vide d'une hauteur H de faible dimension (je ne prends pas les frottement de l'air sur la caisse --> cas d'une chute libre)
- On reste sur terre hein g=9,81

Ma question : La caisse est lâchée depuis H, elle chute et touche le sol. combien de G subit-elle lors de l'impact?

Comment feriez-vous svp?

Merci d'avance
-----

[antek]

Si rien n'est déformable la variation de vitesse à l'impact est infiniment grande, ce qui ne nous avance pas à grand-chose.
Pour obtenir une valeur réaliste il faut tenir compte des déformations, ainsi la variation de vitesse aura une valeur "censée".

[calculair]

Avec vos hypothèses , il faut ajouter un sol indéformable alors quelque soit la hauteur H le calcul donne G = dV/dt au moment du choc G tend vers l'infini . Il faut supposer des déformations lors du choc pour la variation de vitesse s'inscrit dans un temp dt qui ne soit pas infiniment court.

Bonjour à tous,

J'ai fais une brève recherche sur le forum mais je ne trouve pas ce que je souhaite.

Je vous explique mon problème qui me semble pourtant simple, mais je bute. Je cherche à estimer les G subis par une boite qui tomberait d'une certaine hauteur lorsque celle-ci touche le sol.

Je suis sur un estimation préliminaire, je ne cherche pas un truc parfait.

Pour faire simple :
- J'ai une boite rectangulaire, que je suppose indéformable, de masse M
- cette boite est lâchée dans le vide d'une hauteur H de faible dimension (je ne prends pas les frottement de l'air sur la caisse --> cas d'une chute libre)
- On reste sur terre hein g=9,81

Ma question : La caisse est lâchée depuis H, elle chute et touche le sol. combien de G subit-elle lors de l'impact?

Comment feriez-vous svp?

Merci d'avance

[albanxiii]

Bonjour,

J'ai corrigé le titre, puisque "les G" signifie "accélération" dans votre texte (et en soit "les G" ne veut rien dire, là on devine grâce au contexte). Par contre, je laisse le texte tel quel.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Bonjour à tous,

J'ai fais une brève recherche sur le forum mais je ne trouve pas ce que je souhaite.

Je vous explique mon problème qui me semble pourtant simple, mais je bute. Je cherche à estimer les G subis par une boite qui tomberait d'une certaine hauteur lorsque celle-ci touche le sol.

Je suis sur un estimation préliminaire, je ne cherche pas un truc parfait.

Pour faire simple :
- J'ai une boite rectangulaire, que je suppose indéformable, de masse M
- cette boite est lâchée dans le vide d'une hauteur H de faible dimension (je ne prends pas les frottement de l'air sur la caisse --> cas d'une chute libre)
- On reste sur terre hein g=9,81

Ma question : La caisse est lâchée depuis H, elle chute et touche le sol. combien de G subit-elle lors de l'impact?

Comment feriez-vous svp?

Merci d'avance

Bjr à toi, La "certaine hauteur" n'ayant pas une "hauteur certaine", le forme de la boite étant inconnue (pénétration dans l'air),... et autres,
cela fait qq points d'interrogation qui empéchent tous calculs.
Bonne journée

[CaptainPaupiette]

Merci à tous pour vos retours.

Je comprends vos positions, et je ne cherche pas à trouver la vrai valeur, sinon je lancerai une simulation numérique choc. Je sais que l'amortie du sol, la forme et la matière de la boite vont jouer sur la valeur. Mais je cherche l'ordre de grandeur sans coût de calcul : est-ce que j'ai 5g ou 50g?

je vous explique ma démarche et dites moi où/si je me trompe

voilà mes données :
G= 9,81m/s²
M (masse boite) = 30 000 kg
H (hauteur de la chute) = 0,25m

Sur 25cm, je pars du principe que les frottements de l'air je ne vais pas en tenir compte :
V= Racine(2*G*H)= 2,21m/s

Ensuite c'est là que j'ai 2 visions :
1/ Je considère que la boite va être arrêtée en 11ms (en gros, un choc) :
g subis par la boite = V/(G*0,011) = 20,5

2/ Je considère une décélération forte sur une courte distance 0,01m (valeur complétement arbitraire)
g subis par la boite = (valeur de la décélération)/G = [V²/(2*Distance d'arrêt)]/G = 245,25/9,81= 25

Je pense que je me trompe, mais au moins vous voyez le niveau de précision que je cherche...

Qu'en pensez-vous?

[CaptainPaupiette]

ok, merci pour la précision.

[calculair]

on peut pour approximer dire que G = dV/dt = 2,21/ (11/1000) =2,21*1000 /10 = 221 m/2 soit environ 22 g Tous les calculs montrent que l'accelerzation lors du choc est de l'ordre de 20 g environ ..

Merci à tous pour vos retours.

Je comprends vos positions, et je ne cherche pas à trouver la vrai valeur, sinon je lancerai une simulation numérique choc. Je sais que l'amortie du sol, la forme et la matière de la boite vont jouer sur la valeur. Mais je cherche l'ordre de grandeur sans coût de calcul : est-ce que j'ai 5g ou 50g?

je vous explique ma démarche et dites moi où/si je me trompe

voilà mes données :
G= 9,81m/s²
M (masse boite) = 30 000 kg
H (hauteur de la chute) = 0,25m

Sur 25cm, je pars du principe que les frottements de l'air je ne vais pas en tenir compte :
V= Racine(2*G*H)= 2,21m/s

Ensuite c'est là que j'ai 2 visions :
1/ Je considère que la boite va être arrêtée en 11ms (en gros, un choc) :
g subis par la boite = V/(G*0,011) = 20,5

2/ Je considère une décélération forte sur une courte distance 0,01m (valeur complétement arbitraire)
g subis par la boite = (valeur de la décélération)/G = [V²/(2*Distance d'arrêt)]/G = 245,25/9,81= 25

Je pense que je me trompe, mais au moins vous voyez le niveau de précision que je cherche...

Qu'en pensez-vous?

[trebor]

Merci à tous pour vos retours.

Je comprends vos positions, et je ne cherche pas à trouver la vrai valeur, sinon je lancerai une simulation numérique choc. Je sais que l'amortie du sol, la forme et la matière de la boite vont jouer sur la valeur. Mais je cherche l'ordre de grandeur sans coût de calcul : est-ce que j'ai 5g ou 50g?

je vous explique ma démarche et dites moi où/si je me trompe

voilà mes données :
G= 9,81m/s²
M (masse boite) = 30 000 kg
H (hauteur de la chute) = 0,25m

Sur 25cm, je pars du principe que les frottements de l'air je ne vais pas en tenir compte :
V= Racine(2*G*H)= 2,21m/s

Ensuite c'est là que j'ai 2 visions :
1/ Je considère que la boite va être arrêtée en 11ms (en gros, un choc) :
g subis par la boite = V/(G*0,011) = 20,5

2/ Je considère une décélération forte sur une courte distance 0,01m (valeur complétement arbitraire)
g subis par la boite = (valeur de la décélération)/G = [V²/(2*Distance d'arrêt)]/G = 245,25/9,81= 25

Je pense que je me trompe, mais au moins vous voyez le niveau de précision que je cherche...

Qu'en pensez-vous?

Bonjour à tous,
Je trouve 2,21ms/0,25 m = 8,84 & 1/8,84 = 0,113 s et non 11 ms, donc 2,21/(9,81*0,113) = 1,99 g.

[coussin]

Si c'est pour un ordre de grandeur, vous pouvez faire l'expérience avec un smartphone et une boîte. Lâchée de hauteur d'homme, ce ne sera pas 20g, qui est énorme. Je dirais plutôt 2g.

[stefjm]

C'est plutôt petit 20g pour un choc.

Par exemple un disque dur de 14To devrait tenir : https://www.seagate.com/files/www-co...7FR,-fr_FR.pdf

Résistance aux chocs en fonctionnement, 2 ms (lecture/écriture) (G) 50 50
Résistance aux chocs, hors fonctionnement, 2 ms (lecture/écriture) (G) 200 200

Et c'est très vite atteint vu la rigidité du truc si le sol est dur.

[Pio2001]

Comment feriez-vous svp?

Bonjour,
Moi je chercherais une limite basse. La boîte n'est pas en caoutchouc, et le sol n'est pas en mousse, et la boîte ne rebondit pas sur un ressort. Elle va donc stopper son mouvement après une durée assez courte.
Il faut trouver la durée la plus longue qui soit raisonnable. Cette durée donnera l'accélération G minimum que la boîte subira.

En fonction des paramètres réels de dureté des matériaux, le nombre de G réels pourra être beaucoup plus grand, mais on aura la valeur minimale.

Au fait : si la boîte et le sol sont infiniment rigides, la boîte rebondit. On peut l'observer en faisait tomber une bille d'acier sur du carrelage. Elle rebondit aussi haut qu'une superballe en caoutchouc.

[antek]

Au fait : si la boîte et le sol sont infiniment rigides, la boîte rebondit.

Ils ne sont donc pas infiniment rigides.