Actu Survie Dossiers News Survie — 12 décembre 2013
Cours de survie en ligne Module 7 Cours 3

Module 7 Cours 3

Par son cours final de ce module, le Docteur Dennin discute d’exemples où l’énergie entre dans une interaction et comment cette compréhension peut être utilisée pour analyser l’utilisation par les survivants d’armes diverses dans la série pour se protéger des zombies.

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“Bienvenue de nouveau dans le dernier cours de la physique des dégâts. C’est ici que je vais vous donner quelques exemples de comment utiliser les choses, je vais vous donner une idée de comment vous pouvez en parler sur les forums. La grande question dans nos exemples  est : quand nous avons une collision, où va l’énergie ? Si vous vous souvenez, nous avons parlé un peu de la voiture qui heurte la grille et explose. Nous avons le caoutchouc qui subit une déformation de sa plasticité, nous pouvons voir la déformation sur la diapo, il y a une déformation qui se produit. Rappelez-vous la voiture se retourne, il y a une sorte d’énergie rotative, quand la voiture se déforme. Une fois que la voiture se déforme, nous avons de l’énergie, et éventuellement du feu, et de la chaleur. Ici, nous avons la tête de zombie qui reçoit un coup, donc nous avons ici les dégâts sur la tête du zombie. Il y a actuellement de l’énergie cinétique dans le sang, dont un peu  vient de la collision, et un peu vient des battements cardiaques. Donc nous nous demandons s’il y a une déformation plastique, s’il y a du son, s’il y a de la chaleur ? Ce sont les différents endroits où l’énergie peut aller, et il y a une des choses par exemple qui entre dans le design de la voiture. Si vous avez une collision, quelle est la façon la plus sure de distribuer l’énergie, afin que les gens n’absorbent pas l’énergie et ne subissent pas de dégâts. Une autre question est où va l’élan ? C’est une sorte de gros recul, donc si vous faites un croquis d’une personne sur la diapo et qu’elle va tirer avec son arme, la balle prend un ensemble d’élan dans la direction du tir. Maintenant, initialement, rappelez-vous que l’élan est à zéro. Donc si vous imaginez que vous êtes debout sur la glace où sur quelque chose où il n’y a pas de force, alors évidemment, vous allez partir en arrière, c’est le recul. C’est peu intéressant car en fait, il y a réellement peu de chances que vous soyez debout sur la glace donc la plupart du temps il y a une force. Et maintenant, vous voyez une intéressante combinaison, le recul démarre parce qu’initialement, la force ne nécessite pas de temps, elle agit presque tout de suite. Donc vous commencez à reculer et cette force entre en action, elle agit sur vous en venant su sol, et elle vous empêche de tomber en arrière, entraîne peut-être une rotation et cette force tourne autour de votre corps, donc vous restez sur place mais vous tournez et donc vous pouvez peut-être encore tomber. De même, quand vous êtes frappé par la balle, venant de l’autre côté, la question réelle est est-ce que ça va vous faire reculer ? Donc c’est quelque chose que vous voudriez voir. C’est ce que vous appelons le pouvoir stoppant ou puissance d’arrêt. Donc je vous encourage à faire une petite recherche sur le web là-dessus. Est-ce que les balles entraînent réellement les gens en arrière ? Y a-t-il assez d’élan ici ? rappelez-vous c’est une combinaison de masse, et de vitesse. La masse de la balle est incroyablement petite, mais sa vitesse est énorme. Est-ce suffisant pour renverser une personne ? Renverser un zombie ? Qu’est-ce qui se passe dans ce cas ? Laissez-moi vous donner deux exemples de comment vous pouvez utiliser ces concepts dans un contexte physique. Le premier que nous allons voir est un carreau d’arbalète et l’interaction entre le carreau et la tête du zombie. Que nous disent les chiffres ? La vitesse typique d’un carreau d’arbalète est de 100 à 120 mètres par seconde. Si vous regardez la masse, elle est de 0,025 kg environ, donc très légère. Rappelez-vous que l’énergie cinétique est égale à la moitié de la masse multipliée par la vitesse au carré : E=1/2mv². Donc mettons tout ceci ensemble et l’énergie du carreau de l’arbalète est de 150 à 200 Joules. Le Joule, abréviation J, est l’unité commune des sources d’énergie. Nous avons aussi dit que nous pouvions calculer l’énergie d’une force agissant sur une distance. Et bien, la force typique appliqué par la corde sur l’arbalète est d’environ 800 Newtons et elle agit sur une distance de 0,4m. Si vous calculez, vous obtenez 300 Joules. Et cela vous donne un exemple du fait que dans ce processus, il y a de l’énergie perdue, et elle l’est dans les vibrations du carreau, qui est frappé par la corde, elle l’est dans la friction dans l’air, donc la vitesse finale, la vitesse que vous avez en considérant juste le travail fait par le ressort n’est pas nécessairement tout à fait la même que celle que vous avez ici, sur la diapo. Maintenant, c’est une force moyenne sur une distance moyenne. Il y a certains détails techniques ici dans les termes du travail actuel fait par le ressort. La force change, elle n’est pas constante dans le temps, donc il y a d’autres suppositions que nous qui rentrent dans ces 300 Joules, si vous regardez en détail, vous obtenez un nombre légèrement différent aussi. Maintenant, le morceau final est que le carreau d’arbalète doit heurter la tête du zombie et la question est : passera-t-il à travers ? Et bien le simple calcul est de trouver la force moyenne du carreau d’arbalète pour savoir si elle peut passer à travers la tête du zombie. Et de nouveau, nous l’obtenons avec notre principe général que la force moyenne multipliée par la distance du mouvement est le changement d’énergie ΔE=ΔX .  Et bien, le carreau s’arrête à la fin donc le changement d’énergie est juste les 200 Joules que nous avions et nous connaissons la distance de la tête du zombie, qui est à environ 25m. Si nous mettons cela ensemble, nous obtenons une force d’environ 800 Newtons. Vous devez vous demander si c’est beaucoup ou peu. Le problème plus difficile que nous n’avons pas vraiment le temps d’aborder est de comprendre la force du carreau, en fonction de la matière cérébrale assimilée à un fluide visqueux, donc c’est comme si votre carreau traversait de l’eau. Si vous faites cela, vous obtenez une force d’environ 1000 Newtons. Donc un peu plus, mais du même ordre. Ce pourrait être la force additionnelle requise pour perforer le crane, à la fois en entrant et en sortant. Nous voyons que les forces ne sont pas déraisonnables et nous pouvons espérer que le carreau s’arrêtera dans la tête du zombie. Par une simple estimation, nous pouvons nous attendre à ce qu’il reste coincé, mais nous ne pouvons pas nous attendre à ce qu’il traverse. Mais encore une fois, ce ne sont que des estimations, donc nous devons l’étudier plus en détail. Il est raisonnable qu’il soit coincé. Très très probablement d’après nos estimations il pourrait aller jusqu’au bout et même voyager encore. Rester coincé dans la tête est le résultat le plus probable. Maintenant, un autre exemple est le classique coup de karaté. Nous avons utilisé l’énergie dans l’exemple précédent, ici nous allons utiliser le mouvement. J’utilise un coup de karaté mais j’aurais pu utiliser un swing de batte de baseball pour cogner la tête du zombie ou d’autres coups, ou interactions. Et l’idée ici est l’implication du temps. Parce que si vous pensez à un coup de karaté, vous minimisez toujours le temps parce que la force que vous générez est reliée au changement de l’élan sur le changement du temps. / Δt. Donc votre poing va partir avec une vitesse initiale jusqu’à une vitesse finale qui sera à zéro. Donc si vous pouvez partir avec une grande vitesse initiale, vous obtenez un gros changement d’élan, ainsi qu’une vitesse plus rapide de votre coup, donc un temps plus bref, proche de zéro. Parce que plus vite vous frapperez, moins cela prend du temps pour que le coup arrive. Dans ce cas, F devient plus grand, et c’est le but réel de la physique derrière le coup de karaté. Maintenant, je n’ai pas réellement le temps de traduire tout cela en chiffres mais c’est quelque chose que vous pouvez trouver facilement sur le web et vous verrez que vous pouvez obtenir une force due au coup de karaté d’environ 10000 Newtons. Donc la question est qu’est-ce qui arrive ? Rappelez-vous, nous avons parlé de matériaux, de différents matériaux cassants, ou plastiques, ou élastiques, et là, c’est une peau souple sur un os solide. La peau tend à disperser la force également et vous avez une distribution uniforme. L’os est soumis à ce que nous appelons une compression, quand nous frappons, l’os est comprimé. Les matériaux sont très forts en général quand ils sont soumis à une compression, parce qu’il n’est pas facile de casser les liens parce que vous poussez les choses proches ensemble. Votre poing peut manipuler environ 25000 Newtons, particulièrement si vous avez pratiqué et si vous vous êtes entrainés. Pour que vos os ne soient pas cassés par le coup de karaté, il faut faire attention. classiquement, ils cassent des briques, du bois qui sont considérées comme étant plus cassantes pour avoir des défauts, des endroits où l’énergie peut être facilement dissipée. Il y a aussi des endroits que nous appelons des endroits qui concentrent les tensions. Si vous déceler certains petits détails ou des trous, vous pouvez localiser la force, la mettre dans un petit endroit et rendre l’impact plus fort. Et il y a beaucoup de matériaux qui nécessitent seulement 500 ou 1000 Newtons pour casser. Rappelez-vous la troisième loi, cette force est la seule force de l’interaction donc votre coup et le bloc ressentiront toujours la même force. Donc la question n’est pas juste de savoir si vous pouvez générer réellement une très grande force mais aussi si vous pouvez en générer une qui ne vous cassera pas le poing mais cassera l’objet. Et dans le cas de ces briques et de ces blocs, c’est le cas, et nous supposons avec un bon espoir que les os des zombies sont moins durs que les vôtres et que vous écraserez votre zombie. Donc j’ai bon espoir que ces deux exemples vous donneront une petite idée de comment marche la physique, de comment calculer les choses. C’est la fin du cours 3 et j’ai bon espoir que vous utiliserez ces choses pour aller sur les forum, regarder des choses différentes et discuter de la physique des dégâts, particulièrement des dégâts sur les zombies.”

Auteur

Mary

Mère de 2 enfants, passionnée de survie, experte en techniques de combat de spray et en maniement de seringue, se dresse contre la bêtise, l'égocentrisme, et... les zombies, parce que, sans déconner, July a raison, ça va nous tomber dessus !

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