Pression d'impact

[arbrakham]

Bonsoir à tous.

Je ne suis pas un pro de la physique (et encore moins de la balistique)... mais je me demandais quelle pouvait être la pression (en kilogramme par centimètre carré.... pour faire simple) d'un plomb "standard" propulsé par une carabine de 10 joules (9,19 pour être précis).

Si mon calcul est bon, un plomb "plat" fait 15,9 mm2 de surface frontale. Si on admet qu'une énergie de 10 joules envoie un plomb de 0,54 gramme à 200 m/s, ça va chercher dans les combien ???

Naturellement, plus la distance est longue et plus il pert de puissance (enfin, d'énergie !!!)... Mais en sortie de canon ???

Merci d'avance.

[commando_parachutiste]

sa te servirai a quoi l'ami ?

[Invité]

Bonjour à tous,

Il y a un tableau quelque part sur le forum.

a+
alain

[Lepigeon]

Ca marchera pas... reprends tes cours de physique (et vire-moi cette histoire de kg/cm2... c'est pas une unité de pression!).

[Lepigeon]

Une piste de réponse (un peu glauque, mais j'ai pas trouvé mieux) pour expliquer pourquoi je dis ca ne marche pas: http://www.tc.gc.ca/AviationCivile/AerodromeNavAer/Normes/ControleFaune/tp13549/Annexes/Annexe12-1.htm

Je laisse réfléchir sur la question.

S'il y en a qui ont de meilleurs réponses, je les lirai avec intérêt!

[Admin]

Une piste de réponse (un peu glauque,

Mmmmhhh du burger de pigeon ... délicieux !

[commando_parachutiste]

[aonius]

reprends tes cours de physique (et vire-moi cette histoire de kg/cm2... c'est pas une unité de pression!).

Heu ? Lepigeon, je suppose que tu fautes par excès de vulgarisation...

Car sinon, quelle unité peut on utiliser pour exprimer une compression sur une surface donnée ?

Désolé mais je ne comprends pas...

[commando_parachutiste]

Jvais tel a un pote de mon regiment il est balaize en physique je vous tiens au courant mes poussins, a plus tard

[marceau]

Ca marchera pas... reprends tes cours de physique (et vire-moi cette histoire de kg/cm2... c'est pas une unité de pression!).

là ! t'es vache,
c'est vrai que c'est le pascal (pas le notre,... l'autre )

"Dans le système métrique international, l'unité de mesure de la pression est le pascal (Pa) : une pression de 1 pascal correspond à une force de 1 newton exercée sur une surface de 1 m2."

on parle toujours vulgairement de kg/cm2
si je te demande ton poid et que tu me répond en decanewton, tu a raison, mais bon !!?


ps: y fume des trucs qui font rire, les pilote canadien ????, ils voient des oiseaux sphérique ????!!!

[Lepigeon]

Oui j'admets, j'ai été un peu vache

Maig kg/cm2, c'est une masse sur une surface alors que la pression est une force (Newton) sur une surface. C'est donc un gros abus de language, même s'il est populaire, mais ca fausse les données du jeu.

Penser Newton, donc Force, mets en place la problème: la Force exercée par le plomb à l'impact. Cette force est difficile à quantifier, et va dépontre de la situation selon moi. Il faut donc plus d'éléments pour quantifier la force, et de là, la pression.

Maintenant, qu'on me corrige si j'ai tort, vu que je ne suis pas physicien.

[commando_parachutiste]

Bon je me suis renseigné il ma dit sa mais il a pas eu le temps de mexpliker tout sa a geuler RASSEMBLEMENT mdr...

Jen serai plus voila ce kil a dit:

"on peut connaître la force d'impact en faisant intervenir le Principe Fondamental de la Dynamique"

Cb = M / Cd x S ... avec Cd le coefficient de traîné et S la section. Mais si je me souviens cette définition est celle qui correspond à ton problème mais on peut définir ce coefficient en faisant intervenir un coefficient de forme (de ta balle justement , trouvé expérimentalement).

Pour connaître la force il faut connaître quelle accélération subit la balle au contact de la cible, cad qu'il faudrait connaître le temps que la balle met pour passer de 200m/s à 0m/s.
Or, dans un mur en pâte à modeler ou dans un mur en béton, cette durée sera différente, donc la force d'impact sera propre au matériau frappé...

sur ce lien y a une ptite indication, mais ca a pas l'air détaillé:

http://artemmis.univ-mrs.fr/cybermec...E/FREINAGE.htm

Voila essayer avec sa!!!

[Lepigeon]

Euh, ton lien ne marche pas, mais ton commentaire rejoint ce que je pensais.

Loi fondamentale: F=ma ou m est la masse et a l'accélération. L'accélération variant suivant les données de l'impact, la force varie. Si la force varie, la pression aussi (P=F/S). Par conséquent,... je reviens à ma toute première phrase: ca ne marche pas!

J'admets avoir été un peu vache car je n'ai pas dit tout ce que j'avais en tête volontairement. Je suis d'humeur joueur pour le moment, et j'étais curieux de voir les réponses...

[Lepigeon]

Une piste de réponse (un peu glauque,

Mmmmhhh du burger de pigeon ... délicieux !

Raaahhh, cannibale!

[arbrakham]

Ca marchera pas... reprends tes cours de physique (et vire-moi cette histoire de kg/cm2... c'est pas une unité de pression!).

Tu as mille fois raison !!!

Donne moi la pression en Pascal où en bars, et je ferais la conversion moi même... en kg/cm2 !!! C'est abusif mais beaucoup plus parlant.

Ca va juste me servir à me faire une idée de ce que peut représenter comme "force" (encore un terme inapproprié...) un plomb qui sort d'un canon.

[Lepigeon]

Sauf que dans le cas présent, parler de force ou de pression ne tient pas.

Tire dans un bloc de gélatine qui est transpercé de part en part ou sur un mur (et on va supposer que le plomb reste collé au mur après l'impact). Le plomb ne va pas subir la même décélération, donc pas la même force, donc n'exercera pas la même pression.

Certains recommende plutôt la quantité de mouvement (m*v) pour évaluer la "force" (abus de langage) d'une munition, mais ici, un cours de ballistique terminale serait préférable à mes réponses.

[arbrakham]

Plutôt que la quantité de mouvement, on peut envisager l'énergie cinétique (1/2 m v2 ) mais dans ce cas, on retombe sur une unité en Joule, ce qui n'est pas très "parlant" pour le commun des mortels...

Mon idée de départ était de pouvoir se faire une idée "empirique" et facilement compréhensible de la puissance d'une carabine pour en expliquer le danger réel à ceux qui pensent que cet "engin de foire" n'est qu'un jouet !!!

[Shura]

Certains recommende plutôt la quantité de mouvement (m*v) pour évaluer la "force" (abus de langage) d'une munition, mais ici, un cours de ballistique terminale serait préférable à mes réponses.

C'est exactement cela. On parle de quantité de mouvement pour quantifier l'energie d'une munition.

[commando_parachutiste]

et bien pour ainsi dire ds chairgun ya une courbe qui t'indique la profondeur de canal de blessure c'est a dire la profondeur theorique de la profondeur de la blessure si tu tirai sur quelqu'un (bon j'ai pas tester looool

et sur ma ptit carabine la prondeur de blessure serai de

7- 6 cm entre 0 et 25 m
6-5 cm de 30 à 45 m
de 5 a 3 cm de 50 a 80 m

voila

[arbrakham]

et bien pour ainsi dire ds chairgun ya une courbe qui t'indique la profondeur de canal de blessure c'est a dire la profondeur theorique de la profondeur de la blessure si tu tirai sur quelqu'un (bon j'ai pas tester looool

et sur ma ptit carabine la prondeur de blessure serai de

7- 6 cm entre 0 et 25 m
6-5 cm de 30 à 45 m
de 5 a 3 cm de 50 a 80 m

voila

Voilà qui va me donner "des billes" pour convaincre les incrédules : 6cm de perforation à 25 m ça fait réfléchir... même les plus obtus !!!

Merci à tous pour vos réponses !!!

[commando_parachutiste]

oui et la mienne ne fais que 185 m/s alors imaginez avec vos monstre de plus de 10 joules genre 305 m/s... les degats!!! Aie aie c pas des jouet!!!!

[Lepigeon]

Je serais curieux de connaître la manière dont les chiffres de airguns ont été produits, et le plomb de référence, car avec ces données, on peut estimer la pression exercée sur un corps (mais pas sur une autre surface!).

Supposons pour simplifier que le plomb ne se déforme pas et que la décélération est constante. La loi de la dynamique nous dis F=ma. Avec la profondeur de pénétration, on a la distance pour passer de v à 0m/s. De là, on peut estimer a: a =v*v/2d, et connaître la force. Pour un plomb plat, on a la surface de la tête, donc, la pression!

[Pierre]

Bonjour,

La question d'Arbrakam est interressante. J'ai suivi votre débat depuis le début et je suis d'accord avec toi, Lepigeon : on peut calculer la force d'impact si on connaît la profondeur de pénétration dans la cible.

Le calcul peut d'ailleurs être rendu encore plus simple en considérant le "travail" de la force sur la distance de pénétration. En physique, le travail d'une force est le produit de la force (en Newton) par le déplacement (en mètre). Le travail s'exprime en Joule, comme l'énergie.
Dans notre cas, on peut montrer facilement que l'énergie cinétique du plomb (en Joule) est égal au travail de la force d'impact, car l'énergie est entièrement dissipée pendant la pénétration :

On peut donc écrire :

E = F x d


Avec
- E l'énergie du plomb juste avant l'impact (si la cible n'est pas trop loin, E est l'énergie de la carabine).
- F la force d'impact, en Newton
- d la profondeur de pénétration en mètre

La force d'impact est donc tout simplement :
F = E / d

On peut pas faire plus simple, non ?

Exemple numérique : considérons une carabine de 10 Joules et un tir à bout portant sur une planche en bois tendre . Supposons qu'on mesure une profondeur de pénétration de 1 cm (d = 0.01 mètre).
La force d'impact est donc

F = 10 / 0.01 = 1000 Newton.

Pour ceux qui préfèrent parler en kg-force, 1000 N font à peu près 100 kg-force.

Ensuite on peut calculer la pression d'impact, sachant qu'un plomb de 4.5mm a une surface S de 0.16 cm2, la pression est :
P = F/S = 100 / 0.16 = 625 kg/cm2.
Les puristes pourront calculer la pression en Pascal si ça leur fait plaisir…


Remarques :
- Dans ce calcul, on suppose que la force est constante jusqu'à l'arrêt du plomb. Cela revient à faire l'hypothèse d'une décélération constante. Cette hypothèse n'est probablement pas strictement rigoureuse, mais elle permet en tous cas de calculer la force moyenne.
- On fait aussi l'hypothèse que le plomb ne se déforme pas trop (cible en bois assez tendre). Si le plomb se déforme, une partie de l'énergie sert à le déformer, et donc la force calculée par la formule F=E/d est sous estimée par rapport à la force réelle.

Amicalement

Pierre

[Lepigeon]

Bien vu Pierre, je n'avais pas pensé à utiliser la notion de travail, qui rend la formule plus directe. Pour les hypothèses simplificatrices, on est bien d'accord (d'accord je les mentionnais). Nos formules se rejoignent en fait puisque F=ma, et j'ai calculé a = v*v/2*d, ce qui injecté dans la formule de force donne aussi F=E/d, où E est l'énergie cinétique de translation. Il est à noter que du coup, je néglige aussi l'énergie cinétique de rotation, mais par définition de l'énergie cinétique (cf Wikipedia: http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_cin%C3%A9tique ), la formule F=E/d marche aussi si on compte l'énergie cinétique totale (translation et rotation), sauf qu'en pratique, on calcule toujours l'énergie de translation, mais on néglige la rotation du plomb. Ceci étant, vu les autres hypthèses simplificatrices et le but du calcul, il me semble que ce n'est pas dramatique.

Sympas, ces petits retours à nos cours de physique!

[commando_parachutiste]

et bien c clair net et efficace et bien expliquer merci en tt cas

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