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Concept
Choc mécanique
Résumé
vignette|Loi de mouvement présentant deux chocs : un choc de démarrage et un choc de freinage. La courbe de position n'est pas dérivable, la courbe de vitesse présente des discontinuités, et la courbe d'accélération des pics de Dirac.
vignette|Un solide est modélisé par deux corps rigides reliés par un ressort. Initialement, le champ de vitesse est uniforme (image du haut).
Une collision sur la partie gauche (image du bas) crée une discontinuité temporelle de la vitesse globale, mais aussi une discontinuité spatiale du champ de vitesse (inertie de la partie droite) générant une onde de choc.
vignette|Onde de compression résultant d'un choc.
Il y a choc mécanique lorsque le vecteur vitesse présente une brusque variation et que cela crée des régimes transitoires dans le système considéré. Cela correspond en général à la survenue d'une collision entre deux corps.
Dans le modèle du solide indéformable, cela correspond à une discontinuité du vecteur vitesse (fonction de Heaviside), qui entraîne une valeur infinie de l'accélération, sous la forme d'un dirac. En vertu du principe fondamental de la dynamique, un choc correspond également à un pic de Dirac (« infini ») de force ou de couple.
Dans la pratique, la variation de vitesse n'est pas instantanée ; par exemple, dans un accident entre deux voitures, on considère que la décélération dure environ . L'accélération, et donc la force ou le couple, prennent donc des valeurs finies mais potentiellement très importantes si les vitesses et inerties mises en jeu sont importantes. Cela peut générer des dommages matériels irréversibles (rupture de pièces), et des blessures pouvant entraîner la mort. Des chocs à faible vitesse et pour de faibles inerties ne posent en général pas de problème (par exemple jeu de billes).
Il faut distinguer le choc — discontinuité de vitesse — de l'à-coup — discontinuité de l'accélération (secousses).
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