Impact identique ou different selon une même vitesse mais acceleration differente

[Yramirez]

Bonsoir à tous !

Une question me turlupine depuis quelques temps ...

Est-ce que pour une voiture avec la même masse, même vitesse au compteur au moment d'un impact sur un mur mais avec une accélération différente, son impact en G sera-t-il identique ou différent svp ?

Voiture 1 : vitesse constante de 50km/h sur la distance précédent l'impact sur le mur

Voiture 2 : Acceleration de 0 à 50km/h au moment de l'impact sur le mur

Voiture 3 : Décélération (freinage) de 100 à 50km/h au moment de l'impact sur le mur

En gros la vitesse au moment de l'impact est la même pour les 3 voitures mais je me demande si l'inertie et les dégâts seront-ils les même ou différents ?

Merci pour vos réponses !!
-----

[trebor]

Bonjour,
Même vitesse finale au moment du choc = même dégât sur les 3 voitures identiques

[choom]

Bonjour,
Même vitesse finale au moment du choc = même dégât sur les 3 voitures identiques

Bonjour.
C’est ce que je pensais aussi, mais une idée me fait douter.
Si l’on amène une voiture doucement jusque contre un mur non cimenté et que l’on y arrête : on est à vitesse nulle au moment du contact.
Or, si à ce moment le conducteur fait vrombir son moteur en 1ére et lache l’embrayage, à vitesse nulle le mur s’effondre, non pas à cause de l’inertie de la carosserie, mais à cause de celle du moteur lancé à pleine puissance et qui se transmet par l’embrayage.
J’en déduis que dans le cas 2 si pendant le court temps du choc élastique (la tôle se froisse et le mur vibre) le moteur est en train de transmettre une force F=ma à la voiture, cette force s’ajoute à la simple inertie de la carosserie.

Qu’en pensez vous ?

[trebor]

Bonjour.
C’est ce que je pensais aussi, mais une idée me fait douter.
Si l’on amène une voiture doucement jusque contre un mur non cimenté et que l’on y arrête : on est à vitesse nulle au moment du contact.
Or, si à ce moment le conducteur fait vrombir son moteur en 1ére et lache l’embrayage, à vitesse nulle le mur s’effondre, non pas à cause de l’inertie de la carosserie, mais à cause de celle du moteur lancé à pleine puissance et qui se transmet par l’embrayage.
J’en déduis que dans le cas 2 si pendant le court temps du choc élastique (la tôle se froisse et le mur vibre) le moteur est en train de transmettre une force F=ma à la voiture, cette force s’ajoute à la simple inertie de la carosserie.

Qu’en pensez vous ?

Bonjour,
1 ) Vitesse seule sans le couple moteur uniquement l'inertie (masse) de la voiture, la voiture étant au point mort ou accélérateur relâché.
2 ) La vitesse (inertie de la voiture) plus le couple du moteur une vitesse étant enclenchée avec une accélération.
Pour ce dernier c'est l'inertie (masse de la voiture) plus le couple du moteur dû à l'accélérateur maintenu enfoncé, donc plus de dégât

[A voir en vidéo sur Futura]

[XK150]

Bonjour,
Même vitesse finale au moment du choc = même dégât sur les 3 voitures identiques

OUI ; Après les masos peuvent se torturer l'esprit pendant 5 pages de bla-bla-bla inutile , sans aucune justification physique ( comme trop souvent ) ...
Discussion qui revient périodiquement , dont une célèbre du temps de LPFR ( pas du tout envie de la rechercher ) .

[XK150]

Ec = 1/2 m v^2 .

Maintenant , écrivez le terme correctif qui s'applique si le mobile accélère , décélère ou est à vitesse constante : pas de bla bla bla , une relation physique SVP .

[trebor]

OUI ; Après les masos peuvent se torturer l'esprit pendant 5 pages de bla-bla-bla inutile , sans aucune justification physique ( comme trop souvent ) ...
Discussion qui revient périodiquement , dont une célèbre du temps de LPFR ( pas du tout envie de la rechercher ) .

Le couple du moteur ne serait pas ajouté à la force d'inertie de la voiture si l'accélérateur est maintenu appuyé lors du choc ?

[gts2]

Bonjour,

Ordre de grandeur de la force appliquée à la voiture lors du choc vs. force causant l'accélération ?

[XK150]

Le couple du moteur ne serait pas ajouté à la force d'inertie de la voiture si l'accélérateur est maintenu appuyé lors du choc ?

La force d'inertie s'appelle l'énergie cinétique qui s'exprimes en J ( joules ) .
Maintenant ajoutons un couple , des Nm à des J ....Touillons et on trouve ????

[trebor]

La force d'inertie s'appelle l'énergie cinétique qui s'exprimes en J ( joules ) .
Maintenant ajoutons un couple , des Nm à des J ....Touillons et on trouve ????

Couple (Nm) = Force (N) x Distance (m)
La distance m (écrasement de la voiture) est très faible lors du choc.
En accélération une voiture a un couple entre 100 et 300 Nm
1 Nm = 1 joule
En moyenne : 150 J * 0,3 m = 45 Nm ou joules à ajouter dû au couple du moteur pour un écrasement de 30 cm.

[gts2]

Des joules multipliés par une longueur ne donne pas de joules.
Un couple multiplié par une longueur ne donne pas une énergie.

Vous dites arrêt en 0,3 m. Disons une accélération de 0,3g=3 m/s2 cela donne une énergie M x 3 x 0,3 en gros M x 1 à comparer à l'énergie cinétique disons à 90 km/h=25m/s = 1/2 M 25^2=312 x M

[Black Jack 2]

Bonjour,

E cinétique de translation de la voiture = 1/2 . m . v²
E cinétique de rotation des pièces tournantes (volant moteur, embrayage, boite de vitesse, roues ...) = Somme des 1/2 J.w²

Avec J les moments d'inerties et w la vitesse de rotation relatifs à chaque pièce tournante au moment de l'impact.

Comparer les 2 "sortes" d'énergie cinétique et ...

[stefjm]

La force d'inertie s'appelle l'énergie cinétique qui s'exprime en J ( joules ) .

Moui, mais ce n'est pas la seule force s'il y a une accélération F=m.a, évidement négligeable devant celle de l'impact.

Maintenant ajoutons un couple , des Nm à des J ....Touillons et on trouve ????

Sous quelques réserves, on peut le faire car dimensionnellement correct.
Le couple est potentiel car force perpendiculaire au rayon alors que l'énergie cinétique est effective car force parallèle au déplacement.

[antek]

Voiture 2 : Acceleration de 0 à 50km/h au moment de l'impact sur le mur
Voiture 3 : Décélération (freinage) de 100 à 50km/h au moment de l'impact sur le mur

Question du samedi à minuit ? -> il vaut mieux les noter et relire plus tard
- une accélération pendant l'impact : une force croissante est appliquée à la voiture2 et en fin d'impact la vitesse du véhicule2 est de 50 km/h -> le mur est donc pulvérisé ?
- le mur est également pulvérisé avec une énergie correspondant à la diminution de vitesse du véhicule3

[trebor]

Bonjour,

E cinétique de translation de la voiture = 1/2 . m . v²
E cinétique de rotation des pièces tournantes (volant moteur, embrayage, boite de vitesse, roues ...) = Somme des 1/2 J.w²

Avec J les moments d'inerties et w la vitesse de rotation relatifs à chaque pièce tournante au moment de l'impact.

Comparer les 2 "sortes" d'énergie cinétique et ...

Donc deux énergies cinétiques qui s'additionnent.
Et pour celle qui freine, le moteur est au ralenti, donc cette énergie cinétique de rotation des pièces en rotations sont bien plus faible, de plus pendant l'écrasement 0,3 m les 4 roues freinent ce qui limite un peu le choc.
Donc un peu moins de dégât que pour celle en pleine accélération.
3 dégâts (enfoncements) différents ?

[gts2]

Donc un peu moins de dégât que pour celle en pleine accélération.

un peu = inférieur au %, donc différence entre les trois dégâts ?

[XK150]

Oui , j'ai maintenant pris en compte la remarque de gts2 : Ec ne suffit pas , il faut passer au calcul en force et à la force d'impact , ajouter m. γ .
Et la retrancher si décélération .

[sh42]

Bonjour,

E cinétique de rotation des pièces tournantes (volant moteur, embrayage, boite de vitesse, roues ...)

Si le moteur est en position longitudinale son énergie cinétique de rotation ne doit pas intervenir dans le choc ?
Si le moteur est en position transversale et que son sens de rotation est contre l'avancement ?

[XK150]

Effectivement , je ne prendrai pas en compte , intuitivement , les pièces tournantes du moteur , mais je ne trouve pas la bonne explication . Donc , vrai ou faux ?

[trebor]

Bonjour,



Si le moteur est en position longitudinale son énergie cinétique de rotation ne doit pas intervenir dans le choc ?
Si le moteur est en position transversale et que son sens de rotation est contre l'avancement ?

L'inertie de rotation du moteur est malgré tout transmise aux roues motrices pendant les 0,3 m d'écrasement de la voiture, même si le moteur tourne dans le sens contraire à l'avancement de la voiture ?
Là je chipote

[sh42]

Re-bjr,

Avec les silents-blocs qui tiennent la boite de vitesses et le moteur le choc ne peut pas être instantané.

[XK150]

L'inertie de rotation du moteur est malgré tout transmise aux roues motrices pendant les 0,3 m d'écrasement de la voiture, même si le moteur tourne dans le sens contraire à l'avancement de la voiture ?
Là je chipote

Bonne remarque : j'adhère ! Pour la distance , ça dépend : traction ou propulsion !

[Black Jack 2]

Bien entendu que l'énergie de rotation des pièces tournantes mentionnées est à prendre en considération et ceci quelle que soit la position du moteur latérale, transversal ou que la voiture soit propulsion ou traction.

De toute manière, avec la voiture embrayée, toute cette énergie est transmise aux roues motrices via l'embrayage, la boîte de vitesse et la transmission... Voir évidemment si les roues patinent ou non en cours de l'écrasement de la voiture.

Mais, l'énergie cinétique de rotation des différentes pièces en rotations est "relativement" négligeable devant l'énergie translation.

Exemple "normal" :

Volant moteur de J = 0,2 kg.m² (valeur plausible) à 3000 tr/min : Ec = 1/2 * 0,2 * (3000*2Pi/60)² = 9870 J
4 roues de 20 kg (J = 0,84 kg.m² par roue) à 14 tr/s (environ 90 km/h) : Ec = 4 * 1/2 * 0,84 * (14*2Pi)² = 13000 J
embrayage et ... : ???

Bref Ec rotation = 23000 J environ
Pour Ec translation pour une voiture de 1000 kg à 90 km/h = 1/2 * 1000 * (90/3,6)² = 312000 J

Ec rotation 0,14 Ec translation. (dans les conditions choisies ici)

Avec évidemment une bonne dispersion en fonction de la masse de la voiture, de la vitesse, de la vitesse moteur au moment de l'impact ...