Comment comprendre le recul d'un canon ?

 

par lionel6 |

     
Comment comprendre le recul d'un canon ?

Lorsqu'on voit un canon tirer à la télévision, on peut remarquer que celui ci subit un certain recul. Voyez pourquoi celui-ci se produit

Étapes de réalisation

1.

Comment comprendre le recul d'un canon ?

Supposons que nous ayons un canon monté sur des roues.

2.

On place dans ce canon un boulet.

3.

Lorsque le canon tire le boulet, celui-ci lui communique une force.

4.

On sait grâce à la seconde loi de Newton que la force est égale au produit de la masse par l'accélération

F = m * a

5.

Comment comprendre le recul d'un canon ?

On sait aussi, grâce à la troisième loi de Newton (aussi appelé principe d'action réaction), que lorsque le canon exerce une force sur le boulet alors le boulet exerce aussi une force sur le canon.

6.

Cette force est égale en intensité, se fait selon la même direction, mais en sens opposé par rapport à la force communiquée au boulet.

7.

Comme la force ne s'exerce sur le boulet que pendant un temps très court, on utilise une forme dérivée du principe d'action réaction: le principe de conservation de l'impulsion (aussi appelé le principe de conservation de la quantité de mouvement).

8.

La quantité de mouvement est définie comme étant le produit de la masse par la vitesse

p = m * v

9.

On peux donc exprimer le principe de conservation de la quantité de mouvement comme étant l'égalité des quantités de mouvement totale au début et les quantités de mouvement totale à la fin

p_canon_début + p_boulet_début = p_canon_fin + p_boulet_fin

10.

Si on suppose que le canon pèze 200 kg, que le boulet pèze 40 kg , et que le canon propulse le boulet avec une vitesse de 30 mètres par seconde, alors l'équation devient


200 * 0 + 40 * 0 = 0 = 200 * vitesse_canon + 40 * 30

11.

En retournant l'équation on obtient

vitesse_canon = - 40 * 30 / 200 = - 6 mètres par seconde

12.

Le signe "-" montre bien que le canon se déplace dans le sens opposé au boulet

13.

Le fait que la vitesse du canon soit inférieure (en valeur absolue) à celle du boulet est justifié par le fait que sa masse est plus grande que celle du boulet

Cela est en effet évident : si on exerce une force sur deux corps de masse différentes, celui dont la masse est la plus petite sera ainsi animé d'une plus grande vitesse que le second corps puisque F = m * a

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