théorie du joule creep
Publié : 09 avr. 2020 8:17
Hello à tous!
On en parle, on en reparle, on en débat mais le joule creep est un fait!
Diaboloman à d'ailleurs fait une video pour l'illustrer, que je vous invite à regarder en préambule.
Cependant on ne trouve pas ou peu d'explication scientifique à ce phénomène, je vais donc tenter d'expliquer le phénomène :
- tout d'abord quelques notions sont nécessaires : l'énergie cinétique de la bille, mesurée en joules (cf le tuto d'Alumyx http://www.sniperland.net/forum/viewtopic.php?f=64&t=8260 )
- l'inertie d'un objet : tendance d'un objet à conserver sa vitesse, dépendant de sa masse (pour les plus pointus en physique, principe fondamental de la dynamique : somme des forces égales à zéro sur un objet immobile ou à vitesse constante)
- l'accélération instantanée : elle est déterminée par la somme des forces s'exerçant sur l'objet divisée par sa masse (PFD également)
- le travail d'une force : c'est l'énergie cinétique créée par une force sur un trajet en un certain temps, c'est cette propriété qui permettrait de calculer l'énergie théorique développée par une réplique (en considérant que la force de la pression d'air diminue à fur et à mesure de l'avancée de la bille dans le canon)
Pour simplifier nous allons supposer que toute la pression créée par le piston est disponible dès le début de l'avancée de la bille (grâce au maintien du hop-up c'est une approximation acceptable).
Lorsque la bille va commencer à avancer, son inertie va la retenir et sa masse déterminer son accélération, plus celle-ci sera importante et plus la vitesse sera importante et donc plus le temps passé dans le canon sera court.
Si maintenant on augmente la masse de la-dite bille, son accélération et donc sa vitesse seront plus faible, le temps passé dans le canon sera alors plus long, ce qui laissera plus de temps à la force de "travailler" et donc d'augmenter l'énergie cinétique de la bille.
Je vais essayer d'illustrer avec un exemple concret : prenons une caisse que vous devez pousser sur 50m de toutes vos forces
dans le premier cas, la caisse fait 10kg dans le second elle en fait 50kg, vous aurez utilisé beaucoup plus d'énergie avec la seconde qu'avec la première, pourtant vous aurez utilisé la même force sur la même distance, cependant vous aurez été beaucoup plus vite avec la première caisse. Dans le cas des caisses, l'énergie est absorbée par les frottements au sol, dans le cas de nos billes, l'énergie de la pression est accumulée dans la bille sous forme d'énergie cinétique, une bille plus lourde accumulera donc plus d'énergie.
Si certaines répliques sont très peu sensibles au joule creep cela peut notamment s'expliquer par les "fuites" d'air autour de la bille dans le canon, qui feront chuter la pression lors de l'avancée dans le canon de manière plus importante avec une bille plus lente, notamment si le volume cylindre est faible (type striker).
A contrario, des répliques à gaz ou HPA, peuvent être plus sensibles, notamment car l'arrivée de la pression est réellement immédiate, et non progressive comme sur une réplique où le piston avance pour envoyer l'air dans le canon, et où la bille est susceptible de "partir" avant le pic de pression
Pour éviter de perdre tous le monde, j'ai volontairement omis les grosses formules mathématiques mais wikipedia est votre ami si vous voulez approfondir.
Je laisse aux divers experts en la matière le soin de corriger mes éventuelles erreurs ou d'apporter leurs remarques pour simplifier la compréhension (c'est parfois dur pour un "scientifique" de vulgariser certaines choses)
On en parle, on en reparle, on en débat mais le joule creep est un fait!
Diaboloman à d'ailleurs fait une video pour l'illustrer, que je vous invite à regarder en préambule.
Cependant on ne trouve pas ou peu d'explication scientifique à ce phénomène, je vais donc tenter d'expliquer le phénomène :
- tout d'abord quelques notions sont nécessaires : l'énergie cinétique de la bille, mesurée en joules (cf le tuto d'Alumyx http://www.sniperland.net/forum/viewtopic.php?f=64&t=8260 )
- l'inertie d'un objet : tendance d'un objet à conserver sa vitesse, dépendant de sa masse (pour les plus pointus en physique, principe fondamental de la dynamique : somme des forces égales à zéro sur un objet immobile ou à vitesse constante)
- l'accélération instantanée : elle est déterminée par la somme des forces s'exerçant sur l'objet divisée par sa masse (PFD également)
- le travail d'une force : c'est l'énergie cinétique créée par une force sur un trajet en un certain temps, c'est cette propriété qui permettrait de calculer l'énergie théorique développée par une réplique (en considérant que la force de la pression d'air diminue à fur et à mesure de l'avancée de la bille dans le canon)
Pour simplifier nous allons supposer que toute la pression créée par le piston est disponible dès le début de l'avancée de la bille (grâce au maintien du hop-up c'est une approximation acceptable).
Lorsque la bille va commencer à avancer, son inertie va la retenir et sa masse déterminer son accélération, plus celle-ci sera importante et plus la vitesse sera importante et donc plus le temps passé dans le canon sera court.
Si maintenant on augmente la masse de la-dite bille, son accélération et donc sa vitesse seront plus faible, le temps passé dans le canon sera alors plus long, ce qui laissera plus de temps à la force de "travailler" et donc d'augmenter l'énergie cinétique de la bille.
Je vais essayer d'illustrer avec un exemple concret : prenons une caisse que vous devez pousser sur 50m de toutes vos forces
dans le premier cas, la caisse fait 10kg dans le second elle en fait 50kg, vous aurez utilisé beaucoup plus d'énergie avec la seconde qu'avec la première, pourtant vous aurez utilisé la même force sur la même distance, cependant vous aurez été beaucoup plus vite avec la première caisse. Dans le cas des caisses, l'énergie est absorbée par les frottements au sol, dans le cas de nos billes, l'énergie de la pression est accumulée dans la bille sous forme d'énergie cinétique, une bille plus lourde accumulera donc plus d'énergie.
Si certaines répliques sont très peu sensibles au joule creep cela peut notamment s'expliquer par les "fuites" d'air autour de la bille dans le canon, qui feront chuter la pression lors de l'avancée dans le canon de manière plus importante avec une bille plus lente, notamment si le volume cylindre est faible (type striker).
A contrario, des répliques à gaz ou HPA, peuvent être plus sensibles, notamment car l'arrivée de la pression est réellement immédiate, et non progressive comme sur une réplique où le piston avance pour envoyer l'air dans le canon, et où la bille est susceptible de "partir" avant le pic de pression
Pour éviter de perdre tous le monde, j'ai volontairement omis les grosses formules mathématiques mais wikipedia est votre ami si vous voulez approfondir.
Je laisse aux divers experts en la matière le soin de corriger mes éventuelles erreurs ou d'apporter leurs remarques pour simplifier la compréhension (c'est parfois dur pour un "scientifique" de vulgariser certaines choses)