Se connecter

Sciences & Technologies

Sujet : Boing 747 vs Bille
1
CharIes2Goal
Niveau 4
02 août 2018 à 10:04:54

Salut,

Partons du principe qu'on lance une bille et un boing 747 à la même vitesse sur une piste d'aéroport.

disons 10 km/h

lequel s'arrêtera en premier ?

troglo42
Niveau 10
02 août 2018 à 10:21:33

Si la piste est bien plate pour la bille, je pense que la bille ira plus loin.

Le coefficient de frottement est, je pense, plus grand pour un Boeing que pour une bille (surtout les pneus)

CharIes2Goal
Niveau 4
02 août 2018 à 14:56:46

Le 02 août 2018 à 10:21:33 Troglo42 a écrit :
Si la piste est bien plate pour la bille, je pense que la bille ira plus loin.

Le coefficient de frottement est, je pense, plus grand pour un Boeing que pour une bille (surtout les pneus)

à coeff de friction égal ?

godrik
Niveau 22
02 août 2018 à 18:53:02

Le boieing est clairement plus grand que la bille donc les coefficients de frictions sont different. Aussi leur masses sont differentes donc leur energies cinetiques sont differentes. Donc difficile a dire.

troglo42
Niveau 10
02 août 2018 à 23:25:30

Le boieing est clairement plus grand que la bille donc les coefficients de frictions sont different. Aussi leur masses sont differentes donc leur energies cinetiques sont differentes. Donc difficile a dire.

Le coefficient de friction ne dépend pas de la taille (dans des dimensions macroscopiques).

Par contre, tu m'inspires une réponse intéressantes :

Si je prends une bille de 10g et une de 10 tonnes, pour le même coefficient de frottement et la même vitesse initiale (faible la vitesse, ça évite les soucis aérodynamique), les deux billes parcoureront la même distance.

En effet, l'énergie cinétique dépend de la masse et du carré de la vitesse.

Ce qui freine la bille, c'est les forces de frottement qui dépendent de la masse.

Pour ce freinage, on va tenir compte du travail des forces de frottement. Travail qui dépend de la force de frottement et de la distance parcourue.

Au final, les deux dépendances à la masse se compensent, tout les autres paramètres étant identique, la distance sera identique.

CharIes2Goal
Niveau 4
02 août 2018 à 23:33:16

Effectivement, je pense que théoriquement le boing et la bille devraient parcourir la même distance

mais comment le prouver scientifiquement ?

kzekox
Niveau 15
03 août 2018 à 11:41:32

Effectivement, je pense que théoriquement le boing et la bille devraient parcourir la même distance

Je ne pense pas non, comme l'on expliqué les vdd les forces en jeu ne sont pas les memes, en plus tu as bien précisé sur une piste d'aéroport ce qui signifie que la piste est "polluee" de petits objets pouvant facilement arrêter ou ralentir ta bille, va arrêter un avion avec un gravillon ou un bout de gomme sur la piste...

godrik
Niveau 22
03 août 2018 à 21:55:51

Le boieing est clairement plus grand que la bille donc les coefficients de frictions sont different. Aussi leur masses sont differentes donc leur energies cinetiques sont differentes. Donc difficile a dire.

Le coefficient de friction ne dépend pas de la taille (dans des dimensions macroscopiques).

Techniquement le coefficient de friction non. Mais la force de frottement de l'air ne va pas etre en gros proportionel a la la surface de la projection de l'objet sur le plan normale a la velocite? Et ca, ca depend de la taille.

La frottement sur le sol va aussi dependre de la surface de contact. C'est pour ca que pousser une balle est plus simple que pousser une boite. Et ca depend aussi de la taille.

Pseudo supprimé
Niveau 9
03 août 2018 à 23:48:48

@Troglo42 : Le coefficient de friction est plus élevé pour le Boeing, mais l'inertie aussi.

Pour les autres : en l'absence de tout frottement, qu'il soit aérien ou induit par la rugosité du sol, ni l'un ni l'autre ne s'arrête.

troglo42
Niveau 10
04 août 2018 à 01:40:14

mais comment le prouver scientifiquement ?

C'est ce que j'ai fait dans mon exemple des 2 billes.

J'ai décrit les équations, au lieu de les écrire, mais tout y est.

En équation :
Énergie cinétique :
Ecin=1/2×m×v^2

Travail des forces de frottement :
W=Ff×L=mu_d×m×g×L

Quand le travail à la même valeur que l'énergie, la bille s'arrête :
mu_d×m×g×L=1/2×m×v^2

Comme la masse est non nulle, on peut la simplifier des 2 côtés :

mu_d×g×L=1/2×v^2

Et du coup, la distance parcourue :

L=v^2/(2×mu_d×g)

Comme dit précédemment, la distance ne dépend pas de la masse...

Je trouve juste cette versio moins digeste que ma version précédente.

troglo42
Niveau 10
04 août 2018 à 01:41:56

@csharper : la masse n'intervient pas...

vivlalcool
Niveau 5
04 août 2018 à 14:52:08

Le 03 août 2018 à 23:48:48 Csharper a écrit :
@Troglo42 : Le coefficient de friction est plus élevé pour le Boeing, mais l'inertie aussi.

Pour les autres : en l'absence de tout frottement, qu'il soit aérien ou induit par la rugosité du sol, ni l'un ni l'autre ne s'arrête.

Exact !

vivlalcool
Niveau 5
04 août 2018 à 14:54:09

Le 04 août 2018 à 01:40:14 Troglo42 a écrit :

mais comment le prouver scientifiquement ?

C'est ce que j'ai fait dans mon exemple des 2 billes.

J'ai décrit les équations, au lieu de les écrire, mais tout y est.

En équation :
Énergie cinétique :
Ecin=1/2×m×v^2

Travail des forces de frottement :
W=Ff×L=mu_d×m×g×L

Quand le travail à la même valeur que l'énergie, la bille s'arrête :
mu_d×m×g×L=1/2×m×v^2

Comme la masse est non nulle, on peut la simplifier des 2 côtés :

mu_d×g×L=1/2×v^2

Et du coup, la distance parcourue :

L=v^2/(2×mu_d×g)

Comme dit précédemment, la distance ne dépend pas de la masse...

Je trouve juste cette versio moins digeste que ma version précédente.

et en français ça donne quo ?

désolé mais je comprends rien à ton charabia

kzekox
Niveau 15
04 août 2018 à 16:15:32

Comme dit précédemment, la distance ne dépend pas de la masse...

Pour commencer ton "calcul" ne prend pas en compte que ce sont des boules qui roulent, elles ne sont pas en train de déraper...
Ensuite il est impossible de se passer de la masse pour calculer combien de temps va mettre un objet roulant à s'arrêter, l'énergie cinétique d'un Boeing est autrement plus importante que celle d'une bille, en toute logique il faudra plus d'énergie pour arrêter un Boeing qu'une bille...

Certes le Boeing à plus de frottement qu'une bille quand il roule sur la piste mais d'une part un avion est aérodynamique et d'autre part la piste de décollage freinera moins vite un gros objet qu'un petit (question d'échelle, le fameux gravillon dont je parlais peut arrêter une bille mais n'aura presque aucune incidence sur la roue de 2m d'un boeing.)

Je ne comprend pas ton raisonnement en fait...

vivlalcool
Niveau 5
04 août 2018 à 17:21:15

Le 03 août 2018 à 11:41:32 kzekox a écrit :

Effectivement, je pense que théoriquement le boing et la bille devraient parcourir la même distance

Je ne pense pas non, comme l'on expliqué les vdd les forces en jeu ne sont pas les memes, en plus tu as bien précisé sur une piste d'aéroport ce qui signifie que la piste est "polluee" de petits objets pouvant facilement arrêter ou ralentir ta bille, va arrêter un avion avec un gravillon ou un bout de gomme sur la piste...

les forces sont les mêmes : 10 kmh
le but n'est pas de savoir si un petit ou un grand objet va les arrterer
mais de savoir lequel va s’arrêtent le premier ou s'ils s'arrêtent en même temps

kzekox
Niveau 15
04 août 2018 à 18:02:56

les forces sont les mêmes : 10 kmh

Comment ça les mêmes ?
Et l'énergie cinétique de l'appareil on s'en fou ?

Un Boieng à 10 Km/h c'est plus de 653 KJ d'Ec alors qu'une bille de 10g c'est à peine 0.04 J...

le but n'est pas de savoir si un petit ou un grand objet va les arrterer

Oui bien sur... fait le test avec une majorette et une vrai voiture et tu vas vite comprendre le probleme sur une route "normale"...
Dans l’énoncé il a bien précisé sur une piste d’aéroport...

godrik
Niveau 22
05 août 2018 à 00:55:49

Le 04 août 2018 à 18:02:56 kzekox a écrit :

les forces sont les mêmes : 10 kmh

Comment ça les mêmes ?
Et l'énergie cinétique de l'appareil on s'en fou ?

Un Boieng à 10 Km/h c'est plus de 653 KJ d'Ec alors qu'une bille de 10g c'est à peine 0.04 J...

Note que tout ca, ce n'est toujours pas une force. ivlalcool parle de velocite. Et kzekox d'energie. Mais toujours pas de force.

le but n'est pas de savoir si un petit ou un grand objet va les arrterer

Oui bien sur... fait le test avec une majorette et une vrai voiture et tu vas vite comprendre le probleme sur une route "normale"...

AHAHAHAHAH!! J'ai pense a une majorette https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/71yMJ2dHtEL._SL1500_.jpg avant de penser a une majorette https://cdn.simba-dickie-group.de/media/shop-dickietamiya/products/212053052Q05/00/detail_zoom/majorette-premium-porsche-911-gt-3-212053052Q05-en_00.jpeg?v=1511161222

Donc du coup, je trouvais l'exemple un peu bizarre!

rogermia
Niveau 6
05 août 2018 à 01:21:22

Le 04 août 2018 à 18:02:56 kzekox a écrit :

les forces sont les mêmes : 10 kmh

Comment ça les mêmes ?
Et l'énergie cinétique de l'appareil on s'en fou ?

Un Boieng à 10 Km/h c'est plus de 653 KJ d'Ec alors qu'une bille de 10g c'est à peine 0.04 J...

le but n'est pas de savoir si un petit ou un grand objet va les arrterer

Oui bien sur... fait le test avec une majorette et une vrai voiture et tu vas vite comprendre le probleme sur une route "normale"...
Dans l’énoncé il a bien précisé sur une piste d’aéroport...

oui mais si le boing a une force cinétique 100 fois plus grande, il a aussi une force de friction 100 fois plus grande...

donc en tout ça fait la même et donc ils s'arrêtent en même temps.

godrik
Niveau 22
05 août 2018 à 01:44:57

oui mais si le boing a une force cinétique 100 fois plus grande, il a aussi une force de friction 100 fois plus grande...

Pourquoi? Les objets n'ont pas la meme forme? Si je pousse un ballon en cuir ou une boite en bois, la force de friction n'est pas la meme. Pourquoi est ce qu'une bille et un avion aurait la meme friction?

rogermia
Niveau 6
05 août 2018 à 01:56:51

Le 05 août 2018 à 01:44:57 godrik a écrit :

oui mais si le boing a une force cinétique 100 fois plus grande, il a aussi une force de friction 100 fois plus grande...

Pourquoi? Les objets n'ont pas la meme forme? Si je pousse un ballon en cuir ou une boite en bois, la force de friction n'est pas la meme. Pourquoi est ce qu'une bille et un avion aurait la meme friction?

j'ai justement pas dit qu'ils avaient la même friction.
j'ai dit que si le boing a une force d'inertie 100 fois plus grande, il a aussi une friction 100 fois plus grande.

1
Sujet : Boing 747 vs Bille
   Retour haut de page
Consulter la version web de cette page