Les commentaires appartiennent à leurs auteurs. Nous ne sommes pas responsables de leur contenu.
Top commentaires
dylsexique
Posté le: 18/1/2023 9:35 Mis à jour: 18/1/2023 18:39
Je masterise !
Inscrit le: 18/3/2014
Envois: 2271
Karma: 8013
Re: Comment allumer un feu avec un marteau
57
Citation :
@Mytrax C'est surtout un fake bien réalisé, mais pas vraiment intéressant.
Citation :
@benuuts Je vais faire le captain obvious mais le marteau était déjà chaud. Impossible de monter à ~700°C juste en tapant dessus
Calculons.
En passant la vidéo au ralenti, sur les deux dernières images de son mouvement (donc en 2/25ème de seconde), le marteau parcourt environ 50cm.
Sa vitesse est donc environ de : 50cm en 2/25sec = 22,5km/h
Le poids total du marteau, manche compris, doit avoisiner 5kg.
Pour chaque coup de marteau, l'énergie cinétique au moment du choc est donc de : 1/2mv² = 98J
Le petit morceau de tige rougeoyant doit avoisiner les 5-10g (dur d'être précis ici)
La capacité thermique du fer est de 25,1 J/K/mol, soit 2,3-4,6J/K pour ce morceau de 5-10g (= 0,09-0,018 mol)
Pour mettre le fer à rouge, on veut augmenter sa température d'environ 700K soit :
[2,3 à 4,6] x 700 = 1610 à 3220J d'énergie à apporter au bout de tige.
Comme chaque coup équivant à 98J, il faut frapper la tige environ [1610 à 3220]/98 = 16,5 à 33 fois pour la rendre rouge.
Il la frappe 29 fois. Donc la vidéo est crédible. (Certes il y a diverses pertes que je ne prends pas en compte, mais l'ordre de grandeur est là)
EDIT :
Citation :
@-MaDJiK- @dylsexique Je ne pense pas que ton calcul corresponde bien à quelque chose. C'est surtout la friction dans la tige qui augmente sa chaleur parce qu'elle se déforme. Comme quand on frotte 2 bois pour la même raison. Si la tige était aussi dure que le marteau, on pourrait taper des heures sans ce résultat. Alors je ne sais pas comment le calculer...
Elle se déforme parce qu'on lui apporte de l'énergie (lors du choc). Cette déformation est justement un signe qu'elle absorbe une large partie de l'énergie du marteau (au lieu de la transférer vers l'enclume ou de la renvoyer vers le marteau).
Ce que tu nommes "la friction dans la tige" n'est autre que l'agitation thermique à l'échelle atomique, directement causée par le transfert d'énergie du marteau vers la tige.
dtclulu
Posté le: 18/1/2023 8:34 Mis à jour: 18/1/2023 8:34
Je masterise !
Inscrit le: 30/12/2014
Envois: 3068
Karma: 8370
Re: Comment allumer un feu avec un marteau
24
avec ça :
52 commentaires
Auteur
Conversation
dtclulu
Posté le: 18/1/2023 8:34 Mis à jour: 18/1/2023 8:34
@Mytrax C'est surtout un fake bien réalisé, mais pas vraiment intéressant.
Citation :
@benuuts Je vais faire le captain obvious mais le marteau était déjà chaud. Impossible de monter à ~700°C juste en tapant dessus
Calculons.
En passant la vidéo au ralenti, sur les deux dernières images de son mouvement (donc en 2/25ème de seconde), le marteau parcourt environ 50cm.
Sa vitesse est donc environ de : 50cm en 2/25sec = 22,5km/h
Le poids total du marteau, manche compris, doit avoisiner 5kg.
Pour chaque coup de marteau, l'énergie cinétique au moment du choc est donc de : 1/2mv² = 98J
Le petit morceau de tige rougeoyant doit avoisiner les 5-10g (dur d'être précis ici)
La capacité thermique du fer est de 25,1 J/K/mol, soit 2,3-4,6J/K pour ce morceau de 5-10g (= 0,09-0,018 mol)
Pour mettre le fer à rouge, on veut augmenter sa température d'environ 700K soit :
[2,3 à 4,6] x 700 = 1610 à 3220J d'énergie à apporter au bout de tige.
Comme chaque coup équivant à 98J, il faut frapper la tige environ [1610 à 3220]/98 = 16,5 à 33 fois pour la rendre rouge.
Il la frappe 29 fois. Donc la vidéo est crédible. (Certes il y a diverses pertes que je ne prends pas en compte, mais l'ordre de grandeur est là)
EDIT :
Citation :
@-MaDJiK- @dylsexique Je ne pense pas que ton calcul corresponde bien à quelque chose. C'est surtout la friction dans la tige qui augmente sa chaleur parce qu'elle se déforme. Comme quand on frotte 2 bois pour la même raison. Si la tige était aussi dure que le marteau, on pourrait taper des heures sans ce résultat. Alors je ne sais pas comment le calculer...
Elle se déforme parce qu'on lui apporte de l'énergie (lors du choc). Cette déformation est justement un signe qu'elle absorbe une large partie de l'énergie du marteau (au lieu de la transférer vers l'enclume ou de la renvoyer vers le marteau).
Ce que tu nommes "la friction dans la tige" n'est autre que l'agitation thermique à l'échelle atomique, directement causée par le transfert d'énergie du marteau vers la tige.
sha-rity
Posté le: 18/1/2023 9:36 Mis à jour: 18/1/2023 9:36
Ce qui m'impressionne le plus, c'est que le gars a encore tout ses doigts intacts. Quand je le vois taper à 10'', je considère cela comme un miracle. Pour ses oreilles, la vidéo ne donne pas assez d'information!
fanta
Posté le: 18/1/2023 10:16 Mis à jour: 18/1/2023 10:16
@benuuts La tige de métal devient rouge, car sa température est assez élevée. Le marteau, lui, n'est pas rouge car il est moins chaud que la tige de métal, ce n'est donc pas la température du marteau qui porte la tige à 700°. De toute façon vu la très petite durée des contacts entre le marteau et la tige même si le marteau était à 1000° ça ne serait pas suffisant pour faire rougir la tige.
Ce qui se passe c'est que l'énergie mécanique du marteau est convertie en énergie thermique (de la chaleur donc).
À la limite si on voulait tricher on commencerait avec une tige préchauffée pour que ce soit plus rapide et que la vidéo dure moins longtemps mais je ne vois pas de preuve de ça non plus.
Jinroh
Posté le: 18/1/2023 10:24 Mis à jour: 18/1/2023 10:24
Pour les sceptiques (dont je fais parti), sachez que c'est un sujet qui a déjà enflammé la toile. Cette technique est utilisée ancestralement par les Japonnais et Yohindo Yoshihara utilise cette technique pour allumer sa forge !
@dylsexique Je ne pense pas que ton calcul corresponde bien à quelque chose. C'est surtout la friction dans la tige qui augmente sa chaleur parce qu'elle se déforme. Comme quand on frotte 2 bois pour la même raison. Si la tige était aussi dure que le marteau, on pourrait taper des heures sans ce résultat. Alors je ne sais pas comment le calculer...
PS @dylsexique Citation :
Ce que tu nommes "la friction dans la tige" n'est autre que l'agitation thermique à l'échelle atomique
Exactement, mais ce que je veux dire c'est que ce n'est pas forcément toute l'énergie du marteau. C'est proportionnel mais dans quelle proportion, nous ne savons pas. Ça dépend de la tige. En plus la description et toi parlez de fer, mais pour citer mon papa: "les objets en fer ça n'existe pas. Le fer est cassant et rouille, ce tu appelles fer c'est de l'acier" (j'ai entendu ça 100 fois dans mon enfance!).
Citation :
@Mytrax @-MaDJiK- C'est surtout un fake bien réalisé, mais pas vraiment intéressant.
L'armée des "fake"... Vous en être bien des cakes.
Mytrax
Posté le: 18/1/2023 11:43 Mis à jour: 18/1/2023 11:43
@Mytrax @dylsexique Allumer une cigarette ou un papier fin de cette manière oui, monter l'acier au rouge à 800° j'en doute.
Les presses hydrauliques de forge avec 30t de pression n’arrive pas à maintenir l'acier à température ...
La question n'est pas de savoir si "tu en doutes", mais juste de regarder le calcul. Il ne s'agit pas d'une opinion, mais d'un problème de physique facilement vérifiable.
Concernant ton histoire de presse hydraulique : une pression n'est pas équivalente à une série de chocs, et la quantité de métal mise en jeu n'est pas la même (ici, il s'agit de quelques grammes, donc très peu d'énergie requise)
Loom-
Posté le: 18/1/2023 12:21 Mis à jour: 18/1/2023 12:21
@Mytrax @dylsexique Allumer une cigarette ou un papier fin de cette manière oui, monter l'acier au rouge à 800° j'en doute.
Les presses hydrauliques de forge avec 30t de pression n’arrive pas à maintenir l'acier à température ...
ça a l'air de bien fonctionner dans cette compilation pourtant.. Y'a certes une grande inerte avec des pièces de cette taille, mais le fait que c'est faisable à température ambiante en prenant son temps ça montre qu'on peut très bien garder l'acier à température de travail
Smashamps
Posté le: 18/1/2023 13:20 Mis à jour: 18/1/2023 13:20
@Mytrax Avec la presse hydraulique, les matrices restent en contact longtemps avec la pièce et elles absorbent la chaleur de la pièce, c'est l'inverse qui se produit.
marcaflushhh
Posté le: 18/1/2023 14:02 Mis à jour: 18/1/2023 14:52
@Mytrax C'est surtout un fake bien réalisé, mais pas vraiment intéressant.
Citation :
@benuuts Je vais faire le captain obvious mais le marteau était déjà chaud. Impossible de monter à ~700°C juste en tapant dessus
Pour chaque coup de marteau, l'énergie cinétique au moment du choc est donc de : 1/2mv² = 98J
Cette partie est assez optimiste. Le marteau rebondit.
On ne peut pas partir sur une variation de l'impulsion au moment du choc sur un laps de temps très court ? ça donnerait une grande force appliquée sur une petite surface de métal et donc une grande pression instantanée. La déformation du métal serait telle qu'on serait au-delà du régime élastique. La déformation plastique serait accompagnée d'un échauffement... (d'ailleurs, il fait un quart de tour entre chaque coup)(d'un autre côté, il tient son marteau près de la tête du marteau pour éviter le rebond).
ça doit être un cocktail de ces deux effets.
Enfin, je pense tout haut donc, c'est sûrement inexact. Mais bon, c'est pas parce qu'on a rien à dire qu'il faut fermer son clavier.
Crazy-13
Posté le: 18/1/2023 14:19 Mis à jour: 18/1/2023 14:19
Pour etre précis l'énergie cinétique E= 1/2mv² la vitesse est en M/s .... donc 25km/h = 6,94444 m/s soit au carré 48,22 x 2,5kg = 120j par coup de marteau
Mais bravo j'apprécie beaucoup votre approche scientifique
Ludo44
Posté le: 18/1/2023 14:52 Mis à jour: 18/1/2023 14:52
Pour chaque coup de marteau, l'énergie cinétique au moment du choc est donc de : 1/2mv² = 98J
Cette partie est assez optimiste. Le marteau rebondit.
Cette perte est assez négligeable : si le marteau remonte de 20cm après le rebond, cela ne représente qu'une dizaine de joules (avec Ep = m*g*h). C'est à dire juste 10% du bilan que je dresse.
Il est également probable que la vitesse finale du marteau à l'impact soit plus grande que celle que j'ai estimé (sur les 50 derniers cm), car il est en accélération durant toute sa descente.
Et comme l'énergie cinétique est proportionnelle au carré de la vitesse, quelques km/h en plus compenseraient facilement les différentes pertes dans le marteau, l'enclume et l'air (mais effectivement, à ce stade on entre dans des estimations plus subjectives)
Citation :
@marcaflushhh On ne peut pas partir sur une variation de l'impulsion au moment du choc sur un laps de temps très court ? ça donnerait une grande force appliquée sur une petite surface de métal et donc une grande pression instantanée. La déformation du métal serait telle qu'on serait au-delà du régime élastique. La déformation plastique serait accompagnée d'un échauffement...
Tu passerais par beaucoup d'intermédiaires pour arriver à un résultat assez similaire.
La seule raison d'ajouter des étapes ainsi, c'est pour ajouter des facteurs de conversion, c'est-à-dire inclure des pertes. Or ici, on peut postuler qu'il y a très peu de pertes. La majorité de l'énergie étant transférée dans la tige.
A partir de là, tu peux ajouter les processus intermédiaires que tu veux : le solide gagne en énergie interne tout en restant immobile, donc il s'échauffe selon une grandeur connue (sa capacité thermique). Les détails de ce qui se passe à l'intérieur n'y changent pas grand chose.
Citation :
@ALRIK
Pour etre précis l'énergie cinétique E= 1/2mv² la vitesse est en M/s .... donc 25km/h = 6,94444 m/s soit au carré 48,22 x 2,5kg = 120j par coup de marteau
Oui, mais j'ai estimé 22,5km/h, pas 25
benuuts
Posté le: 18/1/2023 15:01 Mis à jour: 18/1/2023 15:01
Je viens juste dans les commentaires mettre un upvote aux messages de calcul qui vérifient si c'est réaliste ou pas. Ça m'impression bien plus que la vidéo (qui m'a déjà impressionné)
Gudevski
Posté le: 18/1/2023 17:27 Mis à jour: 18/1/2023 17:27
Cela fonctionne vraiment, déjà essayé il y a longtemps chez un ami forgeron. Par contre, on ne voit pas la tige rougeoyer si vite. Ce doit être un effet du capteur de la caméra vidéo qui est bien plus sensible aux IR que l'oeil humain.
lsdYoYo
Posté le: 18/1/2023 18:45 Mis à jour: 18/1/2023 18:45
@-MaDJiK- Exactement, mais ce que je veux dire c'est que ce n'est pas forcément toute l'énergie du marteau. C'est proportionnel mais dans quelle proportion, nous ne savons pas. Ça dépend de la tige.
Il faut bien que l'énergie aille quelque part. Si elle est absorbée par la tige et y reste, elle la chauffera. Tous les effets internes générés dans la tige n'ont pas trop d'importance ici. Tout cela se traduira globalement par un échauffement.
Citation :
@-MaDJiK- En plus la description et toi parlez de fer, mais pour citer mon papa: "les objets en fer ça n'existe pas. Le fer est cassant et rouille, ce tu appelles fer c'est de l'acier" (j'ai entendu ça 100 fois dans mon enfance!).
Pas très important. La capacité thermique reste dans les mêmes ordres de grandeur (à 5-10% près) pour tous les métaux. Donc le calcul donnera des résultats semblables.
fabulous
Posté le: 18/1/2023 20:48 Mis à jour: 18/1/2023 20:48
@dylsexique L'énergie n'est pas totalement absorbée par la tige mais par l'enclume. Si on met le doigt sous la tige, on pourra ressentir une grande partie de l'énergie du marteau.
C'est la friction des atomes lors des déformations successives qui font monter la température. Tout comme on peut souder deux barres de métal en les faisant tourner très vite l'une contre l'autre.
Je ne suis pas assez callé pour apporter calculs et explications scientifiques plus poussées.
Edit : aussi le fer est mou. Rajouter un % de carbone forme de l'acier, plus dur mais toujours malléable. Si on rajoute trop de carbone, ca fait de la fonte et c'est très dur et donc très cassant.
Anatole67
Posté le: 18/1/2023 21:02 Mis à jour: 18/1/2023 21:02
Punaise .... Si ca c'est un fake je suis vraiment le dernier des abrutis ... J'ai lu vos com en diagonales, il me semble que personne ne parle de la déformation de la tige .... vos ne prenez en compte que le choc du marteau. Pour moi la déformation de la tige (et c'est pour ca qu'il la tourne entre chaque coup) est le plus important. Je n'ai pas votre culture mathématique, juste un peu de logique. La friction interne des atomes lors de la déformation est forcement à prendre en compte. Il y a bien des planètes/satellites qui ont une activité volcanique juste à cause des effets de marée ... C'est le même principe
Gros bisou au gars qui croit que le marteau était chaud avant la vidéo, ca c'est collector !
gnarf2
Posté le: 18/1/2023 23:15 Mis à jour: 18/1/2023 23:15
@fabulous @dylsexique L'énergie n'est pas totalement absorbée par la tige mais par l'enclume. Si on met le doigt sous la tige, on pourra ressentir une grande partie de l'énergie du marteau.
C'est le principe même d'une enclume d'absorber le moins d'énergie possible du marteau.
Citation :
C'est la friction des atomes lors des déformations successives qui font monter la température. Tout comme on peut souder deux barres de métal en les faisant tourner très vite l'une contre l'autre.
Oui mais comme c'est difficile d'évaluer à vue de nez la chaleur dégagée par une telle déformation, l'idée c'est que toute l'énergie qui cause cette déformation c'est l'énergie du marteau, qui elle est plus facile à estimer. En estimant l'énergie du marteau on a une idée de ce qui se passe dans la tige, car l'essentiel de l'énergie du marteau finit en déformation dans la tige, et donc en chaleur.
Il y a grosso modo conservation de l'énergie marteau qui bouge / tige pas déformée -> marteau arrêté et tige déformée C'est beau on dit merci à Emilie du Chatelet pour avoir démontré que l'énergie cinétique est 1/2.m.v2 au pays de Descartes qui soutenait le contraire.
stefhan
Posté le: 19/1/2023 2:44 Mis à jour: 19/1/2023 2:44
@dylsexique L'énergie, c'est l'énergie. Je suis d'accord, on ne peut extraire plus que ce qu'on donne. Je te suis totalement sur ce point et sur ton estimation. Par contre, "dire que toute l'énergie du marteau passe en chaleur dans la pièce " est un raccourci qui cache le mécanisme du chauffage. Si on ne dit rien, on pourrait croire qu'il suffirait de taper directement sur le papier. C'est parce que le barreau se déforme de manière plastique qu'il est le principal absorbeur d'énergie. Je pense qu'on peut être d'accord sur l'énergie qu'on met en jeu et... le mécanisme qui permet le chauffage.
dylsexique
Posté le: 19/1/2023 10:16 Mis à jour: 19/1/2023 10:16
@marcaflushhh Par contre, "dire que toute l'énergie du marteau passe en chaleur dans la pièce " est un raccourci qui cache le mécanisme du chauffage. Si on ne dit rien, on pourrait croire qu'il suffirait de taper directement sur le papier.
Dans l'idée, oui, c'est équivalent. Sauf que le papier est tellement fragile qu'il cassera bien avant de chauffer (en plus d'avoir une structure moléculaire qui est plus propice à la cassure qu'à la déformation). Mais on peut voir cette déchirure comme une forme exacerbée de chauffage (c'est à dire une agitation locale de la matière tellement forte que le solide en perd sa cohésion). C'est juste que la notion de "température" n'a pas de sens dans des systèmes aussi peu homogènes et aussi rapides qu'une déchirure, un éclatement, etc.
Citation :
@marcaflushhh C'est parce que le barreau se déforme de manière plastique qu'il est le principal absorbeur d'énergie.
On est d'accord, comme je le dis dans mon premier message : "Cette déformation est justement un signe qu'elle absorbe une large partie de l'énergie du marteau (au lieu de la transférer vers l'enclume ou de la renvoyer vers le marteau)."
Zaraw
Posté le: 19/1/2023 11:13 Mis à jour: 19/1/2023 11:13
@-MaDJiK- Le calcul donne la valeur optimiste. Dans ce cadre optimiste, on dit que toute l'énergie mise en jeu se transforme en chaleur. Après, on sait que tout ne va pas se transformer en chaleur. Il y a du son, des vibrations, du rebond, etc.
Mais je suis d'ac avec toi d'un certain point de vue: c'est en se déformant que le métal chauffe. Je suis moins fan de la friction dans ce cas car il faudrait que les surfaces se frottent; ici, elles se cognent.
Fabiolo
Posté le: 20/1/2023 23:06 Mis à jour: 20/1/2023 23:06
C'est bien joli tout ça mais entre l'énergie en calories consommées par le gars et la tige qui s'use assez vite, est-ce que c'est plus rentable que des allumettes?
Les commentaires appartiennent à leurs auteurs. Nous ne sommes pas responsables de leur contenu.
Si vous êtes l'auteur d'un élément de ce site, vous pouvez si vous le souhaitez, le modifier ou le supprimer
Merci de me contacter par mail. Déclaré à la CNIL N°1031721.
Allumer un feu avec un marteau
Re: Comment allumer un feu avec un marteau
mais j'ose pas. 
