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 enigme du canon courbé

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Steph



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MessageSujet: enigme du canon courbé   Mer 30 Avr 2014 - 14:18

Prenons un fusil et courbons le canon à 180°C, de manière à tirer le projectile en arrière.
Y aura-t-il un recul et si oui, dans quelle direction?
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ji_louis

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MessageSujet: Re: enigme du canon courbé   Mer 30 Avr 2014 - 16:45

Toute action entraine une réaction de même force et de même direction en sens opposé.


  1. La mise à feu explosive de la poudre du ou des projectile(s) provoque l'avancée de celui-ci et le recul du fusil (ou au moins des pièces mobiles en arrière du projectile).
  2. Le(s) projectile(s) aborde(nt) la courbure du canon et le percute(nt). Au fur et à mesure, l'énergie cinétique est transmise au canon à l'endroit de la courbure, transmettant au canon une force opposée au sens de la courbure: Le fusil va basculer vers le bas si la courbure est vers le haut, etc.

    • La paroi du fusil est trop fragile:
      Elle est percée par le projectile.
    • Elle est suffisamment solide:
      Le projectile continue de rebondir (ou glisser) le long de la courbure du canon. Quand le canon est droit, les rebonds se neutralisent (ils sont presque nuls si le projectile glisse). Le fusil aura eu un mouvement vers l'arrière puis un dans la direction inverse de la courbure du canon, puis progressivement vers l'avant le temps que le projectile sorte de la courbure.
    • La courbure est trop petite pour le projectile:
      Le projectile s'écrase dans la courbure en cul de sac, le fusil a un mouvement vers l'avant.


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blondie

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MessageSujet: Re: enigme du canon courbé   Mer 30 Avr 2014 - 17:35

Bonjour

Ya plus simple pour se suicider  Shocked 

Blondie   flower
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Steph



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MessageSujet: Re: enigme du canon courbé   Mer 30 Avr 2014 - 17:58

ji-louis, prenons le cas 5).
Tu connais mieux que moi la vitesse d'un projectile de fusil, on ne peut pas imaginer plusieurs mouvements du fusil en aussi peu de temps. Quel sera le mouvement final?

(réponse lundi)
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ji_louis

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MessageSujet: Re: enigme du canon courbé   Jeu 1 Mai 2014 - 19:34

Il n'y a pas de cas 5, mais je suppose que tu veux parler de celui où le projectile sort du canon.

Il y a trop de variables pour donner une seule solution:
- solidité du projectile (si le canon résiste, le projectile se déforme, consommant de l'énergie cinétique)
- frottements
- rayon de courbure du canon
- etc...

Dans tous les cas, on a un recule du fusil puis un basculement vers l'avant et la direction opposée à la courbure du canon (il y a bras de levier entre le centre de gravité du fusil et les points d'impact du fusil sur la courbure du canon).
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Steph



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MessageSujet: Re: enigme du canon courbé   Lun 5 Mai 2014 - 9:20

Bon réduisons la question: est-ce que le recul au moment où le projectile part est plus important que le "basculement vers l'avant" (pour te citer) lorsqu'il prend la courbure.

La courbure est parfaitement plane sur le plan horizontal, un 180° parfait vers l'arrière.
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ji_louis

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MessageSujet: Re: enigme du canon courbé   Mar 6 Mai 2014 - 16:50

Steph a écrit:
Bon réduisons la question: est-ce que le recul au moment où le projectile part est plus important que le "basculement vers l'avant" (pour te citer) lorsqu'il prend la courbure.
On compare les choux et les bananes?
Le recul du canon est une accélération dans la direction du tir (et en sens inverse): 1 seule dimension, l'axe du tir, et cela se mesure en m/s².
Le basculement du canon est un bras de levier autour du centre de gravité de l'ensemble fusil-projectile, une accélération dans le plan horizontal (2 dimensions) et se mesure en radian/s².

Maintenant, si on mesure la vitesse instantanée du projectile (pour avoir des mesures cohérentes), elle est forcément plus élevée à l'entrée de la courbure du canon qu'à sa sortie (frottements, etc).

Imaginons un tel fusil dans l'espace (un astronaute imaginaire fait le test dans la navette spatiale), et décomposons (encore) le tir:

  1. Tir du projectile: De son départ de la culasse au début de la courbure du canon, le projectile avance, le fusil recule à proportion de leur masse respective.
  2. Le projectile est dans la première moitié de la courbure (vers la droite): La poussée du projectile sur la paroi du canon fait pivoter le fusil de plus en plus vite vers la gauche et ralentit de plus en plus le recul du fusil.
  3. Le projectile est dans la seconde moitié de la courbure: La poussée du projectile sur la paroi du canon fait pivoter le fusil de moins en moins vite vers la gauche et ralentit de plus en plus le recul du fusil. A la sortie de la courbure, dans le cas idéal sans perte d'énergie cinétique par frottement, le fusil ne pivote plus (son axe de tir a dévié de l'axe initial mais il ne tourne plus), et le recul du fusil a été fortement réduit.
  4. Le projectile sort du canon dans la direction de l'arrière du fusil (par définition de l'hypothèse de départ) et le canon"" recule" dans la même direction et le même sens à une vitesse différente.


Donc au final on a:
- un axe de tir dévié légèrement (la déviation est proportionnelle à l'énergie perdue par frottement, déformation plastique, etc).
- un fusil qui recule vers l'arrière de l'axe initial de tir
- un projectile qui recule vers le nouvel axe de tir.
- un fusil qui continue (ou pas) de pivoter horizontalement.
- Toutes les vitesses sont relatives aux forces de résistance (frottements, déformation plastique, etc), d'où l'éventuelle vitesse nulle pour la rotation résiduelle du fusil.
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