Pendule balistique

Hello,

Voici mon pendule balistique. Je me suis inspiré du modèle de Pierre. Disponible ici : http://www.forum-airguns.com/t4626-mesure-de-vitesse-au-pendule-balistique.



Mon pendule ne contient pas de sable mais des pièces métalliques (tube, cloche de scie cloche boulons) encapsulées dans un tube PVC de 50mm de diamètre.


J'ai ajouté une bulle de niveau pour le réglage et mon indexe est en plastique rigide.


La bulle me sert pour contrôler que le pendule est bien horizontal. J'utilise un 3ème clou, tordu en forme de manivelle, placé entre les deux autres sur la poutre, pour régler au poil de moustique près.


J'ai également utilisé un réglet métallique, sur lequel glisse un morceau de polystyrène extrudé, poussé par le pendule et qui me sert de marqueur pour contrôler l'amplitude de déplacement.



Pour que les plombs ne soient pas éjectés lors de l'impact, j'ai fermé l'extrémité du tube avec un morceau de mousse qui capture le plomb.


Voici le résultat lorsqu'on tire.






Voyons comment exploiter ce pendule.

Il faut connaitre les données suivantes (les unités sont importantes)
J'utilise mes propres valeurs directement.

M (masse du pendule en Kg) 0,465
L (longueur des fils en m) 1,445
m (masse du plomb en Kg) 0,00052
a (amplitude d'oscillation en m) 0,064
Et la constante gravitationnelle 3,13 (correspondant à la racine carrée de g soit racine de 9,81m/s²)

Le résultat sera la vitesse (V) à la bouche en ms (mètres par secondes)

V = (3,13 / racineL) x (M / m) x a

V = (3,13 / racine1,445) x (0,465 / 0,00052) x 0,064
V = 2,60 x 894,23 x 0,064
V = 149 ms

Donc la VO à la bouche de ma carabine est de 149ms

Pour connaitre l'énergie de ma carabine en joules, soit j'ouvre Chairgun et je renseigne la vitesse ce qui me donne la puissance en joules soit je calcule grâce à la formule de l'énergie cinétique.

La formule est la suivante

E = 1/2m x V²

Calculons :

E = (0,00052 / 2) x 149²
E = 0,00026 x 22201
E = 5,77

soit une énergie de 5,77 joules.


Donc, à la précision près de mon pendule, je sais que ma carabine développe 5,77 joules. C'est quand même assez éloigné des 7,5 joules et 175ms annoncés. Mes mesures précédentes étaient un chouilla meilleurs donc je pense que mon pendule n'est pas assez précis pour une telle puissance. J'essaierai avec un pendule de 200g pour voir.

Voilà
Merci pour ton aide Pierre.
Plus qu'a ranger mon atelier Il y a comme un léger laisser aller.
@+

J'ai refait mes mesures après avoir remplacé la mousse par de la pâte à modeler.
Du coup, le pendule pèse 499g

Les résultats sont différents donc je suppose que l'arret brutal du plomb n'etait pas la meilleur solution.

Voici les résultats :

M 0,499Kg
L 1,445
m 0,00052g
a 0,062m

Le calcul donne 154,9ms soit 6,24 joules

Etonnant non ?

La pâte à modeler stoppe le plomb progressivement. On dirait que l'énergie est mieux transmise ???
Je vais mettre plus de pate à modeler pour voir si ça change quelque chose.

Quelqu'un à peut être une explication ?

@+

Super tuto Suzy

Merci

Super Sujet, continue a le developper ça devient très intéressant

Merci.

Bon la pâte à modeler je confirme que c'est certainement mieux (ou pire) qu'un impact sur le métal. L'énergie semble mieux transmise.

Je viens de mettre 4cm de pâte à modeler en bricolant un peu mon pendule.



Voici les résultats :

M 0,543Kg
L 1,445
m 0,00052g
a 0,058m

Le calcul donne 157,7ms soit 6,46 joules

Je vais considérer que c'est la dernière valeur fiable pour mes calculs Chairgun.
Si seulement j'avais un Chrony, je pourrais évaluer la fiabilité de mon pendule...

Quand j'aurai le temps, je ferai un pendule entièrement en pâte à modeler pour voir ce que ça donne. Mais bon il n'est pas certain que ce soit mieux. Les plombs se sont enfoncés de 2cm, il y avait encore de la marge.


@+

salut,bon boulot,merçi pour tout comme d'hab...

Avec plaisir

@+

Merci pour ce tuto. Je vais essayer pour ma par d'approfondir la réalisation d'un appareil différent pour calculer la vitesse du projectile. Deux disques éloignés d’une distance d fixés sur un axe, et qui tournent à la vitesse v. On tire et on traverse les deux disques. La perforation des deux disques fait un angle α(le deuxième disque a tourné d’ α par rapport à l’impact du premier) .Un petit calcul permet de trouver précisément la vitesse du projectile. Le plus délicat c’est de trouver un appareil qui fasse tourner les disques à une vitesse connu, bien précise.

Pas mal Senide

J'avais pensé à quelque chose dans l'esprit de ce que tu décris, c'est a dire 4 galets dont un qui serait entraineur avec un moteur et une bande de papier qui passerait sur les 4 galets en s'arangeant que les galets soient disposés sur les sommets d'un carré de 1 mètre de côté.
On met le moteur entraineur en route et on dispose le canon bien perpendiculaire à la bande de papier au millieu d'une des bases du carré, on tire une munition a travers la bande qui devrait donc perforer la bande en face et connaissant la vitesse d'avancée de la bande, facile de déduire la vitesse en mètre par minute

Mon père avait projeté d'en fabriquer un avec des disques de papier il y a quelques années.
Pour connaitre la vitesse de rotation avec précision, il s'était acheté un petit compte tour électronique sur Conrad. Je ne me rappelle plus si c'était optique ou magnétique ???

Ce genre d'outil pourrait bien t'aider.

J'ai hâte de voir ta réalisation.

@+

bonsoir:
superbe info
Merci pour le tuto toujours aussi bien fait

Petit up pour les genssses comme moi qui n'ont pas de chrono.

Suzy a écrit:

Merci.

Bon la pâte à modeler je confirme que c'est certainement mieux (ou pire) qu'un impact sur le métal. L'énergie semble mieux transmise.

Je viens de mettre 4cm de pâte à modeler en bricolant un peu mon pendule.



Voici les résultats :

M 0,543Kg
L 1,445
m 0,00052g
a 0,058m

Le calcul donne 157,7ms soit 6,46 joules

Je vais considérer que c'est la dernière valeur fiable pour mes calculs Chairgun.
Si seulement j'avais un Chrony, je pourrais évaluer la fiabilité de mon pendule...

Quand j'aurai le temps, je ferai un pendule entièrement en pâte à modeler pour voir ce que ça donne. Mais bon il n'est pas certain que ce soit mieux. Les plombs se sont enfoncés de 2cm, il y avait encore de la marge.


@+

As tu pris l'échauffement de la pâte après l'impact.
Si ça chauffe, une partie de l'énergie cinétique est transformée en calories non mesurables par ton pendule.
Pour rattraper une partie de cela, il faudrait alléger le pendule (plus de course = plus de précision) et moins d'échauffement par friction donc plus d'énergie récupérée par amortissement.

Sympa ton tuto! Amicalement Charly.