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forces résultant d'une collision



  1. #1
    Juin

    forces résultant d'une collision


    ------

    Bonjour,

    Quand deux objets entrent en collision, genre deux billes de billard, leurs trajectoires changent. Est-ce que que les billes se transmettent une accélération ? ou est-ce qu'elles donnent une vitesse à l'autre ?

    Je n'arrive pas à trancher.

    -----

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  3. #2
    kron

    Re : forces résultant d'une collision

    Je pense qu'ells transmettent une énergie cinétique.
    Exemple : je lance une boule (pas trop fort, mais suffisamment) sur une autre boule à l'arrêt.
    Roll roll roll roll roll......
    <<Chtoc>>
    La boule s'arrête, l'autre se met en mouvement, à peu près à la même vitesse si les boules sont de tailles à peu près semblables.
    (Même principe avec les pendules de je sais plus qui, où il y a 4 boules qui font chtoc chtoc chtoc à longueur de journée)
    Life is music !

  4. #3
    Bruno

    Re : forces résultant d'une collision

    Salut!

    je crois pouvoir répondre à ta question: quand deux corps, ici des billes, rentrent en collision (et que l'angle entre les deux trajectoires est nul) il faut additionner les deux vitesses.

    Ainsi, si on a une bille A qui cogne une bille B, la bille A va recevoir une force égale à la viteese de A + vitesse de B. Cette force va s'opposer à la force qui fait que la bille avançait et la bille va faire demi-tour, avec une force égale à :

    (vitesseA + vitesseB) - (vitesseA) = nouvelle vitesse de A (direction opposée)

    Et de même pour B:

    (vitesseA + vitesseB) - (vitesseB) = nouvelle vitesse de B (direction opposée)

    Noter que toutes les vitesses représentent des mouvements rectilignes uniformément accélérés (en gros la vitesse diminue au cours du temps).

    Voilà j'espère que je suis dans le bon ^^
    « Il faut dire la vérité, mais on peut l'arranger. » -- Emily Dickinson

  5. #4
    Juin

    Re : forces résultant d'une collision

    mmh... j'imagine alors qu'il n'y a pas d'accélération, l'énergie cinétique, c'est bien en rapport avec la vitesse ?

    Mais le mouvement de la boule cognée à bien une direction, qui dépend de celle de l'autre boule ?

    Mais surtout, qu'est-ce qui se passe si les deux boules sont en mouvement au moment où elles se cognent ?

  6. #5
    Coincoin

    Re : forces résultant d'une collision

    Bruno410, ce que tu dis n'est vrai que si A et B ont la même masse.

    Dans le cas général, il y conservation de la quantité de mouvement (égale à la masse multipliée par la vitesse), et si le choc est élastique (c'est-à-dire s'il n'y a pas d'énergie perdue) alors l'énergie cinétique (mv²/2) est conservée.

    Donc pour répondre à la question, ils se transmettent plutôt de la vitesse (v), mais pour être rigoureux c'est de la quantité de mouvement (mv).
    Encore une victoire de Canard !

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Juin

    Re : forces résultant d'une collision

    Citation Envoyé par Bruno410 Voir le message
    (vitesseA + vitesseB) - (vitesseA) = nouvelle vitesse de A (direction opposée)

    Et de même pour B:

    (vitesseA + vitesseB) - (vitesseB) = nouvelle vitesse de B (direction opposée)
    je tombais sur des résultats similaires. D'ailleurs, tout bien réfléchi, il ne peut pas y avoir d'accélération, ça demanderait un apport d'énergie non ?

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  10. #7
    Juin

    Re : forces résultant d'une collision

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    Donc pour répondre à la question, ils se transmettent plutôt de la vitesse (v), mais pour être rigoureux c'est de la quantité de mouvement (mv).
    Super ! merci beaucoup.

  11. #8
    invité576543
    Invité

    Re : forces résultant d'une collision

    Citation Envoyé par Juin Voir le message
    je tombais sur des résultats similaires. D'ailleurs, tout bien réfléchi, il ne peut pas y avoir d'accélération, ça demanderait un apport d'énergie non ?
    Bonsoir,

    Il ne peut pas y avoir d'accélération d'ensemble (accélération du centre de masse), mais il y a accélération relative. Une accélération est un changement de vitesse, et il est clair que la vitesse relative des deux objets change.

    Il n'y a pas apport d'énergie, mais la répartition de l'énergie change lors du choc.

    Cordialement,

  12. #9
    Bruno

    Re : forces résultant d'une collision

    Et au fait comment expliquer si au plus la vitesses est élevée, au moins les billes cognantes vont avoir une nouvelle vitese importante ?

    Si les deux billes se cognent légèrement, elle vout parcourir une distance d'après choc plus longue que si elles se "bourraient" dedans ou bien c'est juste qu'une fausse impression ??
    « Il faut dire la vérité, mais on peut l'arranger. » -- Emily Dickinson

  13. #10
    Coincoin

    Re : forces résultant d'une collision

    Fausse impression... Le bourinage est une méthode au billard !
    Encore une victoire de Canard !

  14. #11
    invite19431173

    Re : forces résultant d'une collision

    Pour compléter ce qui a été dit, c'est la quantité de mouvement qui se conserve et qui est exprimée vectoriellement (important pour les chocs avec un angle)

    Il faut préciser aussi que l'on est dans un cas sans effet. Et frapper lentement dans la bille blanche suppose implicitement un effet dû à la rotation que va acquérir cette bille. Pour véritablement n'avoir aucun effet sur la blanche, il faut faire un "stop ball"

    Citation Envoyé par Bruno410
    Si les deux billes se cognent légèrement, elle vout parcourir une distance d'après choc plus longue que si elles se "bourraient" dedans ou bien c'est juste qu'une fausse impression ??
    Je comprends pas ce que tu veux dire...?

  15. #12
    invité576543
    Invité

    Re : forces résultant d'une collision

    Si on parle de billes de billard, faut prendre en compte la rotation. Si une bille frôle une autre, elle continue en ayant déjà sa rotation. Si la bille arrivant cogne l'autre pleine bille, sa rotation se perd par frottement, et l'autre doit acquérir sa rotation, aussi par frottement, au détriment de l'impulsion. La perte se traduit par une trajectoire plus courte après choc...

    Dans un billard 3D en micro-pesanteur (à inventer, pour les touristes qui iront visiter l'ISS, pour qu'ils passent le temps en attendant la prochaine navette), il n'y aura pas ça, et comme pour les "Newton's balls" la trajectoire sera comparable choc ou frôlé.

    Cordialement,

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  17. #13
    Bruno

    Re : forces résultant d'une collision

    Citation Envoyé par benjy_star Voir le message
    Je comprends pas ce que tu veux dire...?
    Si on lance deux billes l'une vers l'autre, elle rentrent en collision et repartent dans l'autre sens, avec une nouvelle vitesse et parcourent une certaine distance.

    Or, et c'est ce que je demande, si on les lance légèrement, avec une vitesse modérée, la distance sera plus important que si on les lançait l'une vers l'autre à une vitesse très important (mode bourrin), ou bien c'est juste une erreur de modélisation () cérébrale ?
    « Il faut dire la vérité, mais on peut l'arranger. » -- Emily Dickinson

  18. #14
    invite19431173

    Re : forces résultant d'une collision

    Petite précision STP : elle se percutent de face ? Tu as déjà fait l'expérience ? Parce que je joue souvent au billard, et ce que tu me dis ne ma parle pas trop, mais je peux me tromper...

  19. #15
    Bruno

    Re : forces résultant d'une collision

    Oui l'angle entre les deux trajectoires est nul et les billes se percutent de face, non j'ai pas fait l'expérience c'est juste une question comme ça..

    Mais les deux billes sont en mouvement, et pas une seule, un peu comme si deux trains roulant sur le même rail l'un vers l'autre se crashaient.
    « Il faut dire la vérité, mais on peut l'arranger. » -- Emily Dickinson

  20. #16
    sitalgo

    Re : forces résultant d'une collision

    "Est-ce que que les billes se transmettent une accélération ? ou est-ce qu'elles donnent une vitesse à l'autre ?"

    Les 2 mon capitaine. L'un va indissociablement avec l'autre, il n'y a pas de variation de vitesse sans accélération. Dans le cas d'objets durs ça parait instantané mais ça ne l'est pas car il y a l'elasticité (et la diminution de volume à l'occasion) qui répartit la durée du contact dans le temps. Dans le cas contraire il faudrait selon Newton une force infinie pour un temps de contact proche de zéro, ce qui démolirait tous les objet au moindre choc pichenettesque.

    Comme dit précédemment, ça se calcule par les quantités de mouvement, conservée dans tous les cas. Pour l'énergie cinétique elle est conservée dans un choc élastique, la moitié fout le camp dans un choc mou 100% (déformation plastique et les objets restent collés).


    "Et au fait comment expliquer si au plus la vitesses est élevée, au moins les billes cognantes vont avoir une nouvelle vitesse importante ?
    Si les deux billes se cognent légèrement, elle vout parcourir une distance d'après choc plus longue que si elles se "bourraient" dedans ou bien c'est juste qu'une fausse impression ??

    On ne peut pas résumer toutes les possibilités au billard en une équation. En plus de la vitesse des billes, il faut tenir compte du moment cinétique de celles-ci ainsi que de l'effet du tapis et des bandes sur ce moment.
    Par ex une bille frappée en bas (effet rétro) va partir avec une certaine vitesse linéaire mais une rotation faible, donc sa vitesse ne correspond pas à sa rotation, elle dérape. Puis le tapis va freiner la boule en lui donnant une vitesse de rotation normale (l'énergie de rotation est prise sur l'énergie cinétique linéaire) jusqu'à équilibre.
    Si on frappe une bille en haut (effet coulé), elle part déjà avec une vitesse de rotation suffisante, elle ne sera pas freinée par le tapis. Avec un coup de queue de la même force, elle part à la même vitesse mais va plus loin que l'autre.

    En oute une bille immobile bénéficie de la force de déblocage (sais plus son nom, voir wiki sur les forces de frottement) ce qui favorise les rétros.

    Je conseille de regarder des championnats de billard artistique sur canal, on voit des trajectoires de billes a priori impossibles.

    Halala ! quand on voit ce que la nature peut faire pour rendre un jeu de bille intéressant.

  21. #17
    sitalgo

    Re : forces résultant d'une collision

    "Or, et c'est ce que je demande, si on les lance légèrement, avec une vitesse modérée, la distance sera plus important que si on les lançait l'une vers l'autre à une vitesse très important (mode bourrin), ou bien c'est juste une erreur de modélisation () cérébrale ?"

    C'est juste une erreur de modélisation cérébrale, la distance sera fonction de la vitesse après le choc or cette vitesse est égale à celle avant le choc.

  22. #18
    invite19431173

    Re : forces résultant d'une collision

    Bon, ben sitalgo a répondu ce que je voulais répondre.

    J'insiste encore une fois, à chaque fois que l'on joue une bille tranquillement, il y a un effet, donc ça complique les calculs et modifie les trajectoires théoriques

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  24. #19
    hterrolle

    Re : forces résultant d'une collision

    pour avoir joué au billard (surtout au billard francais). tout depends de l'effet que tu donne a la boule que tu joue.

    par contre si deux jouer en leur boule afin que les deux se percute. tout depends de leur masse et de leurs effets.

    En apesenteur cela peux devenir tres dangereux.

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