Vitesse d' une balle tirer d' un train.

[Sviet]

Bonjour
je me permet de vous écrire pour deMander avis d' experts.
Dans l école de gendarmerie ou je suis. Nous nous demAndons si une balle de famas tiré a 960m\sec d' une train qui est en mouvement a 85 m/sec ira a 1045 m/sec ou restera a 960m/sec. Nous tirons a l extérieur du train. Il y a les adepte du prend la vitesse du train et ceux qui disent quel ne prend pas la vitesse du train.
Sivous auriez une formule mathématique a nous donnez se serai encore mieux.

Merci de votre aide et attention. ( je suis pour la prise de la vitesse du train. La balle ira plus vite que tiré a l arrêt. )

[bongo1981]

Bonjour,

Tout dépend de la direction de la balle par rapport à la direction du train, et tout dépend du référentiel considéré.

Je suppose ici que vous considérez le référentiel terrestre.
Dans ce cas, en prenant theta l'angle que fait le vecteur vitesse du train (v_train) et le vecteur vitesse de la balle (v_balle), la vitesse V de la balle dans le référentiel terrestre est :
V = sqrt((v_train + v_balle * cos(theta))² + (v_balle * sin(theta))²)

Dans le cas particulier où la balle est tirée dans le même sens que le train, theta = 0, et la vitesse vaut :
V = v_train + v_balle

Dans ce cas particulier, la vitesse 1045 m/s est la bonne réponse.

[franckpiton]

Sa dépend, s'y a du vent !

Ps: Il y a peut être un piège, le référentiel est peut être le train.

[Ze Venerable]

Forcément 1045m/s (si on tire dans le sens de la marche / 960-85 m/s si on tire vers l'arrière). On voit intuitivement que les vitesses s'additionnent/se retranchent en prenant le cas d'un train qui irait à 1000 m/s, on se doute que dans ce cas là on ne va pas doubler sa propre balle, et qu'ainsi celle-ci doit filer à 1960m/s.

[Sviet]

Je suis d' accord avec vous. C est sans la logique même. L énergie du train est transmise a toutes les masses comprises dans le train. Au tireur ainsi qu a la balle qui sera tiré. Il me fallait juste des réponses donné par d' autre personne. Le seul moment ou ça ne se vérifie pas c est a la vitesse de la Lumière.
Un train allant a la vitesse de la Lumière et un autre 100 m devant allant a la même vitesse. Si j allume une lampe dans le deuxième train. Celui de devant ne verra jamais la Lumière. Rien n allant plus vite que la Lumière.
Aller expliquer ça a des juristes de formation.

[Adrien]

Une bonne manière d'appréhender ce type de problème, c'est de gonfler les valeurs et de voir ce qui se passe. Et là en général ca devient évident, ce type de raisonnement m'a souvent servi pour deviner la solution à un problème durant mes études

Imaginons que l'on ne se trouve pas à bord d'un train à 85m/s mais de la navette spatiale à 2000m/s, que l'on tire dans le sens de la marche. Que se passerait-il si les vitesses ne s'additionnent pas ? la balle part en arrière ?

[buck]

non elle se deplace moins vite

[Adrien]

Oui elle se déplace alors moins vite que la navette dans le référentiel terrestre, donc dans ce référentiel la navette dépasse la balle, ce qui donne dans le référentiel de la navette la balle qui va en arrière... Ce qui est absurde

[buck]

non elle se deplace plus vite que celle de la navette c'est juste que ca ne sera pas la somme des vitesses mais un peu moins

[Sviet]

N existe t il pas une équation qui met en évidence ce sujet ?
J essaie de leur parler de e=mc2. La masse est égal a l énergie. Donc plus il y a de masse meme infime. Plus il faut d' énergie qui sera transmise a la balle. Donc qui prend l énergie du train. Donc ça vitesse et qu elle s additionnera a la vitesse de l éjection des gaz qui pousse la balle hors du canon. M enfin la plupart on cédé. C est déjà ça.

[bongo1981]

Je suis d' accord avec vous. C est sans la logique même. L énergie du train est transmise a toutes les masses comprises dans le train.

Etant donné que l’énergie n’est pas un concept absolu, mais relatif, je préfère que l’on parle de mouvement du train transmis, ou tout simplement de référentiel.
J’aime bien expliquer cela dans un train, dans le train je parle de l’expérience d’un poids jeté en haut d’un mât, et je demande le point de chute, tout le monde répond toujours en arrière du bateau. Ensuite je prends un paquet de mouchoir, le train à pleine vitesse, et je demande lorsque je lâche le paquet, où chutera le paquet…

Au tireur ainsi qu a la balle qui sera tiré. Il me fallait juste des réponses donné par d' autre personne. Le seul moment ou ça ne se vérifie pas c est a la vitesse de la Lumière.

Non, c’est lorsque l’on est assez proche de la vitesse de la lumière, c'est-à-dire lorsque les vitesses mises en jeu sont au dessus de 10%.
A 10% on fait une erreur de 1%
20%, l’erreur est de 4%
30%, l’erreur est de 8%
40%, l’erreur est de 14%

Un train allant a la vitesse de la Lumière

Ca c’est impossible, on peut considérer un train allant un chouilla moins vite que c : v = c - epsilon

et un autre 100 m devant allant a la même vitesse. Si j allume une lampe dans le deuxième train. Celui de devant ne verra jamais la Lumière. Rien n allant plus vite que la Lumière.
Aller expliquer ça a des juristes de formation.

Le second train verra la lampe s’allumer, et la lumière arrivant sur ce train sera toujours à la même vitesse.
On peut même pousser le raisonnement à l’extrême, on remplace les deux trains par des photons.
On suppose qu’en chemin un photon arrivé à un niveau, un deuxième photon sera émis, quand ce photon rattrapera le premier photon.

Tout dépend dans quel référentiel…
Dans le référentiel au repos, jamais.
Dans le référentiel du photon (là je fais un grand écart dans le raisonnement, on ne peut pas affecter de référentiel à un photon), celui-ci ne voyant pas le temps s’écouler, il y a une indétermination.

[bongo1981]

N existe t il pas une équation qui met en évidence ce sujet ?
J essaie de leur parler de e=mc2. La masse est égal a l énergie. Donc plus il y a de masse meme infime. Plus il faut d' énergie qui sera transmise a la balle. Donc qui prend l énergie du train. Donc ça vitesse et qu elle s additionnera a la vitesse de l éjection des gaz qui pousse la balle hors du canon. M enfin la plupart on cédé. C est déjà ça.

l'impossibilité de dépasser la vitesse de la lumière ?
E = mc²/sqrt(1-v²/c²)
p = mv/sqrt(1-v²/c²)

Plus tu accélères un objet, plus il prend de la vitesse, et plus il emmagasine de l'énergie cinétique. Pour atteindre la vitesse de la lumière, il faut une quantité d'énergie infinie, ou une quantité de mouvement infinie.

Tu peux également voir ça autrement. Pour accélérer un objet, tu lui appliques une force pendant une certaine durée. Cependant, dans le référentiel de l’objet en mouvement (le référentiel comobile), le temps est ralenti, et l’objet perçoit cette force qui l’accélère pendant une durée très faible. (par exemple, tu appliques la force pendant 1000 secondes, mais pour l’objet proche de la vitesse de la lumière, ça correspond à 1 milliardième de seconde).

Tu peux aussi te dire que tu vas accélérer l’objet dans un champ de force, et que tu vas construire un grand accélérateur, qui accélèrera le mobile sur 1 km, cependant étant donné que dans le référentiel comobile les longueurs sont contractées, l’accélérateur l’aura accéléré sur 1 milliardième de mètre (1 nano mètre).

Dans le référentiel terrestre, on aura l’impression que l’objet est très lourd (grande inertie).

[Adrien]

non elle se deplace plus vite que celle de la navette c'est juste que ca ne sera pas la somme des vitesses mais un peu moins

Dans mon exemple, j'étais justement dans le cas ou la vitesse de la balle reste la meme par rapport au sol, donc dans ce cas (absurde):
- vitesse balle par rapport au sol = 960m/s
- vitesse navette par rapport au sol = 2000m/s
- les deux objets (navette et balle) vont dans la même direction

Donc dans ce cas (absurde) on aurait la navette qui irait 2000-960 = 1040m/s plus vite que la balle dans la même direction, donc a partir de l'instant où la balle est tirée, si on se place maintenant dans le référentiel de la navette, c'est à dire le référentiel du tireur, on verrait la basse aller a reculons à une vitesse de 1040m/s.

[Al Tarf]

Adrien :

on verrait la balle aller a reculons à une vitesse de 1040m/s.

Pourtant sans changer de direction puisque tirée dans le sens du déplacement commun ! Le tireur doit être surpris ?! et la cible alors, elle peut ne jamais être atteinte....vive les référentiels !

Bon

[Aldebaran]

Adrien :

on verrait la balle aller a reculons à une vitesse de 1040m/s.

Pourtant sans changer de direction puisque tirée dans le sens du déplacement commun ! Le tireur doit être surpris ?! et la cible alors, elle peut ne jamais être atteinte....vive les référentiels !

Bon

Le tireur ne sera pas surpris puisque que ça n'arrivera pas. C'est évidemment absurde comme le dit Adrien, la balle va plus vite que la navette puisqu'elle se déplace à 2960m/s par rapport au sol et à 960m/s par rapport à la navette

[Al Tarf]

merci, je comprends vite mais faut m'expliquer longtemps...

[bongo1981]

parfois l'intuition peut être trompeur

[pochul]

je m'etait deja poser cette question , si on tire une balle d'un train a 5OO km , en erriere , le train allant a 5OO km / h

un homme dehord du train , que ce passe t'il pour lui ? je veux la reponse referenciel dehord le train ,

1) il voit un objet immobile sortir du canon ?? un objet immobile peut t'il flotter dans l'air ????? ) le train s'echape , la balle reste la devant lui ,,, que ce passe t'il si il le touche ? puisque cette objet est en movement par rapport au train , mais par rapport a l'homme il ne bouge pas , mais l'energie de la balle est bien dedans ,

que ce passe t'il ensuite quand la balle ralentie l'homme de dehord voit la balle devant lui accelerer progrssivement ? (acceleration inverse du ralentissement? ) vers le train ( qui lui est deja loin ) puisque la balle ralentie et qu'elle est immobile devant lui , si il l'attrape la balle vas lui arracher la main et ralentissant ? puisque elle ralentie progressivement elle vas donc retourne en arriere ( ok elle ne peux pas depasser l'homme puisque tirer dans l'autre sens , son point de reference a la balle est le train , )

donc elle se deplace a 5OO km / h par rapport au train , donc O km / h par rapport a l'homme ,

mais le truc qui m'interpelle !!c'est :

quand elle ralentie par rapport au train , disont 49O km/ h la balle comment a partir de 1OKm/h dans le sens du train ,?? donc quand elle na plus de vittesse et retourne a 5OO km dans l'autre sens ? alord elle s'arrete quand ?

si le gars la dans la main , disont qu'il l'attrape ou met un plaque derriere la balle le mec recoit la force de ralentissement (donc d'acceleration ) mais tres progressivement alord ? ya un moment ou il peu plus tenir la balle ? si on met une plaque mole (du plomb par exemple )la balle s'enfonce de plus en plus ? qui plus est elle vole devant le mec !!!!:grat:

bon ok je sais pas si l'experience est realisable puisque je ne sais pas combien de temps met une balle avant de s'arreter dans l'air libre mais disont si on n'a 3 seconde on n'a le temps de voir l'objet et de mettre la plaque derriere

ou alord la balle tombe progressivement devant le gars dehord ? ou elle repart a 5OO km/h direction train ?

si elle repart a 5OOkm / h vers le train , elle doit ralentir un dexieme fois aussi !!!

bon on negligeras le vent qui pousse la balle ,

si quelqu'un pouvait m'expliquer !! le seul moyen pour savoir , c'est de prendre un flash ball (1OOkm ce truc non ? )et tirer a partir d'une moto ! l'experience est peut etre realisable ,puisque les vittesse sont basse , je serait curieux d'avoir la reponse
bon je suis sur qu'avec une grosse balle de flach ball le vent aurait de perturbation plus importance mais bon

ce qui m'intrigue c'est de voir l'objet pas bouger plus progressivement repartir !!

[franckpiton]

Si ton train va à la même vitesse que la balle par rapport au canon , et bien la balle sort du canon et tombe au sol verticalement (en supposant que le train ne produit pas de turbulence sur son passage). Il n'y à rien de bizarre puisqu'elle s'éloigne bien du canon à 500Km/h.

Dans le référentiel du gars qui regarde, l'énergie de la poudre sert à décélérer la balle, elle n'est pas perdu.

[gzav]

La balle étant immobile par rapport au sol et -grosse approximation- par rapport à l'air à l'extérieur du train, elle ne ralentit pas car il n'y a pas de résistance de l'air.
L'observateur au sol voit une balle immobile qui tombe simplement sous l'effet de la gravité, car par rapport au sol al balle n'a aucune énergie cinétique.

Plus intéressant, imagine que le train est un très long tube transparent, e que l'on tire la balle à l'intérieur du train. L'observateur au sol voit la balle immobile au début, puis elle ralentit face à la résistance de l'air, donc recule et tombe au sol. Ce qui semble surprenant est que cette balle tombe moins vite par terre, un paradoxe pour l'observateur au sol car les 2 balles sont tirées à la même vitesse. Et bien non pas de paradoxe car pour l'observateur au sol la balle est portée par un violent vent à 500 km/h, il est donc logique qu'elle reste un peu plus longtemps en l'air et se déplace dans le sens du vent.

[pochul]

donc elle ne tombe pas ,elle reste un peu en l'air ? ne recule t'elle pas lorsque l'energie du pistolet commence a diminuer ? , puisque a la base elle posseder l'energie de la vittesse du train ! celle si est annuler lors du tir ou reste concerver ? sa serait bien s'il exister des pistole qui font 2OO km/h de vittese on pourait tester en reel !

effictivement est ce l'energie cinetique qui fait garder la balle en l'air ? ou bien la vittesse ? curieux si la balle sort du canon est tombe comme un caillou !

[pochul]

logiquement si le pistolet tire la balle est qu'elle met disont 3 seconde avant de tomber en mode normal

dans le train il doit se passer aussi 3 seconde pendant laquel la balle flotte devant le type dehors, pour le tireur la balle s'eloigne de lui normalement il voit rien donc. sa m'etonnerais qu'elle tombe directe elle doit bien flotter un moment sinon le type du train l'effet de la balle serait bizarre pour lui (elle glisserais vite vers le bas pour lui par rapport a un trajectoire droite )

donc la balle flotte ou pas ?

[franckpiton]

Je viens de te dire l'explication plus haut, la balle tombe comme un caillou et c'est comme cela, même si tu trouve que c'est bizarre.

Avant de tirer, la balle se déplace dans le sens du train à 500Km/h, l'explosion de la poudre la propulse dans le sens inverse à 500Km/h; 500-500=0 , comme la tête à toto.

Gzav, n'embrouille pas notre ami Pochul avec des histoires de trains transparents, il y arrive très bien tout seul.

[pochul]

d'accord j'ia compris pour le gars dehors elle tombe comme un caillou , pour le gars du train la balle fait une belle petit courbe non ? si on trace une ligne entre le sol ou la balle tombe et le pistolet , la balle se deplace bien en une legere courbe , pour le gard dehord ca tombe droit ! , donc si je comprend bien la balle ne flotte dans l'air non pas due a la vittesse mais a l'energie cenitique ? donc 0 km/h = zero energie cinetique , malrge tout la balle doit tomber moins vite que si le gars la lacher de sa propre main. les refencielle etant different elle possede l'energie train 5OO km/h

[bongo1981]

ça dépend si tu négliges ou non les frottements de l'air et le Cx de la balle.
Sinon... tu ne veux pas faire un effort dans la rédaction ? On dirait que tu es dyslexique des doigts. En plus tu écris 5OO comme si tu confondais les O et les 0.