Des crashtests à 200 km/h

[Pascal L]

Euh, si je ne me trompe pas, en faisant l'hypothèse de 2 voitures de masse m, l'énergie cinétique totale sera : 1/2*m*v^2 + 1/2*m*v^2 = m*v^2.
Pour une seule voiture de même masse m et roulant à une vitesse de 2v, qui se prend un mur (qui ne roule pas, lui ), l'énergie sera : 1/2*m*(2v)^2 +0 = 2m*v^2, soit le double.

Je me posais la question en écrivant le message... Y-a-t-il un physicien pour trancher ?

[Pascal L]

Recherche rapide sur le net, et pas de réponse cohérente...
Cela va de l'énergie dissipée par une seule voiture contre un mur fixe, à quatre fois plus !
Et tous les raisonnements ont une certaine logique, cela dépend comment on aborde le problème.
Help !

[NeoStef]

Euh, si je ne me trompe pas, en faisant l'hypothèse de 2 voitures de masse m, l'énergie cinétique totale sera : 1/2*m*v^2 + 1/2*m*v^2 = m*v^2.
Pour une seule voiture de même masse m et roulant à une vitesse de 2v, qui se prend un mur (qui ne roule pas, lui ), l'énergie sera : 1/2*m*(2v)^2 +0 = 2m*v^2, soit le double.

Je me posais la question en écrivant le message... Y-a-t-il un physicien pour trancher ?

La vitesse étant au carré, si tu doubles la vitesse d'un véhicule, tu quadruples son énergie cinétique... CQFD.

[Kratus]

L'énergie cinétique est une chose.
L'effet sur le véhicule ou ses passagers en est une autre.

D'après mes (vieux) souvenirs d'école, les forces auxquelles sont soumis le véhicule et ses passagers sont proportionnelles à la décélération subie.

C'est la bonne vieille équation définie par la deuxième loi de Newton :



La somme des forces est égales à la masse multipliée par l'accélération (ou la décélération, dans le cas d'espèce).

https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_ ... _dynamique

Les dégâts occasionnés dépendent donc de la décélération subie par le véhicule.

Or la décélération est la dérivée de la vitesse par rapport au temps, et la vitesse est la dérivée du déplacement par rapport au temps. La décélération est donc la dérivée seconde du déplacement par rapport au temps.

Il en résulte que les dégâts subis dépendent du déplacement ou, en d'autres termes, de la distance parcourue pour passer de la vitesse initiale à une vitesse nulle ou, en d'autres termes encore, de la déformation subie au moment du choc.

Le passager d'un véhicule très rigide subira plus de dégâts que le passager d'un véhicule capable de beaucoup se déformer au moment de l'impact. Ce dernier permettra à son passager de parcourir une plus grande distance au moment de l'impact, donc une décélération moindre, donc de subir des forces d'intensité moindre.

C'est la fameuse sécurité passive.

C'est pour ça qu'on trouve des dispositifs permettant une grande déformation devant les murs en béton des autoroutes, par exemple.

[NeoStef]

Merci Kratus pour les précisions. Mais je pense que nos amis souhaitaient "juste" comparer les différences de calcul des énergies cinétiques pour constater que l'Ec de deux véhicules roulant à vitesse V n'est pas égale à l'Ec d'un véhicule de vitesse 2V.

J'ai d'ailleurs, il y a plus de 10 ans, bosser dans une institut de recherche pour étudier / comparer les déformations véhicules et les barrières de choc pour les crash tests, c'était très intéressant et parfois très étonnant.

[Gavzel]

Quoi qu'il en soit, si cela devait m'arriver avec un véhicule qui me rentre dedans à 200 km/h, je prie pour ne pas en sortir vivante. Finir en "légume"… très peu pour moi.

[Kratus]

Merci Kratus pour les précisions. Mais je pense que nos amis souhaitaient "juste" comparer les différences de calcul des énergies cinétiques pour constater que l'Ec de deux véhicules roulant à vitesse V n'est pas égale à l'Ec d'un véhicule de vitesse 2V.

L'énergie cinétique de deux véhicules roulant à la vitesse V est égale à l'énergie cinétique d'un véhicule roulant à la vitesse V x racine(2) = 1,414 V

[Pascal L]

Tout cela est bien joli, mais dépend du référentiel.
Le référentiel peut être le sol, et dans ce cas, chaque voiture roule vers l'autre à la vitesse v. Energie totale : 2 x 1/2 mv² = mv².
Si le référentiel est l'une des voitures, l'énergie totale est 1/2 m (2v)² = 2 mv²
Il n'y a pas de raison que l'énergie soit différente si l'on change de référentiel. Je ne trouve pas la solution.

[Kratus]

Si le référentiel est l'une des voitures, l'énergie totale est 1/2 m (2v)² = 2 mv²

Je ne pense pas.
L'énergie de la collision sera la somme des énergies des deux voitures, pas celle d'une seule voiture, vue depuis l'autre.

[Herto]

Je pense que si une des voitures est de masse similaire à celle du sol on peut la prendre comme référentiel.
Sérieusement, à la fin de la collision il y a des chances que les deux voitures arrivent à une vitesse nulle. Donc chacune des deux aura dissipé son 0.5*mv², soit mv² au total.
mv², c'est l'énergie dissipée par une voiture roulant à v*racine carrée de 2 qui se serait arrêtée sur un mur.