TPE : Modèle / Modélisation : Les explosifs et les conséquences des explosions

« gaz avec un explosif. Expérience 3 : Les explosifs déflagrant : La poudre noire contenue dans le pétard est un explosif déflagrant, ce qui signifie que si l'on en place une charge contre un mur, la pression s'exercera dans lesdirections de moindre résistance, c'est-à-dire dans l'air, et le mur restera intact. Pour prouver cela, on place un pétard à mèche sur une plaque de polystyrène représentant le mur.

Si la plaque reste intact, cela sera prouvé. On voit que la plaque reste intacte, le fait qu'un explosif déflagrant n'exerce la pression que dans les directions de moindre résistance lors de son explosion est vérifié. Expérience 4 : Le souffle de l'explosion et le blast secondaire Lors d'une explosion, il se produit un effet de souffle, et des débris sont projetés si il y en a, c'est ce qu'on appelle le blast secondaire. Pour prouver cela, on place un pétard à mèche sous des morceaux de polystyrène.

Si les bouts de polystyrène son projetés, cela sera prouvé. On observe bien un effet de souffle et que les débris sont projetés. Expérience 5 : Le blast pulmonaire Lors d'une explosion, il se produit un front d'onde de surpression.

S'il traverse des organes creux, comme les poumons par exemple, l'air contenu dans ces organes vaêtre comprimé par la surpression puis brutalement se détendre, pouvant créer l'explosion de ces derniers. Pour modéliser le poumon humain, nous nous munissons d'un ballon de baudruche gonflé.

Nous plaçons un pétard à mèche à coté de celui-ci pour modéliserl'explosion. On voit que le ballon a explosé.

Cependant, il n'y a aucune trace de brulure sur le ballon, ce qui prouve bien que c'est le front d'onde de surpression qui l'a explosé. II – Définitions et explications : comprendre la modélisation et l'appliquer à tout les explosifs. 1) Explosions et explosifs Pour commencer, il faut donc définir ce qu'est un explosif et une explosion, afin de bien faire la différence.Explosif : Définition : Un explosif est un composé chimique défini (c'est-à-dire une substance qui se forme lors d'une réaction chimique impliquant des atomes, desions ou des molécules, comme par exemple KNO3SC, formule de la poudre à canon) ou bien un mélange de corps.

Le pétard à mèche (ou plutôt la poudre qu'ilcontient) utilisé lors de notre modélisation est par exemple un explosif.

Cette matière peut alors, lors de sa transformation, dégager en un temps très court, un trèsgrand volume de gaz porté à haute température, constituant une explosion.

Ceci étant démontré dans notre modélisation avec le pétard à mèche sous l'eau ou lepétard à mèche sur la plaque de polystyrèneExplosions lors d'une démonstration (Marine Corps Air Station Miramar, Californie) Explosion : Définition : L'explosion est donc la transformation rapide de ce composé chimique, ou de ce mélange de corps, en une autre matière ayant un volume plusgrand, généralement sous forme de gaz.

En effet, les produits sont dans un état énergétique si élevé qu'ils ne peuvent se condenser en phase liquide et solide.

Il restentalors en phase gazeuse, à très faible densité car ils sont chauds, et vont se détendre car ils sont a pression élevée.

Ces gaz créent un front de pression se déplaçant encercle, appelé front d'onde, comme vu lors de l'expérience, avec l'explosion (ou plutôt le front d'onde) projetant les morceaux de polystyrène, dans notre partiemodélisation.

Ainsi selon la vitesse de ce front d'onde, un effet de souffle est déflagrant ou détonant.De plus, selon le schéma suivant, on voit que selon la hauteur de la charge d'explosif, le front d'onde en contact avec le sol sera plus ou moins important. La vitesse de ce front d'onde détermine la classification des explosifs : il en existe deux grand types. a) Les différents types d'explosifs : comment les différencier ? Les explosifs déflagrants ou soufflants : Lors de l'explosion d'un explosif déflagrant; une pression s'exerce dans les directions de moindre résistance.

Par exemple, si on place une petite charge d'explosifsoufflant sur un mur, lors de l'explosion la pression va s'appliquer à l'opposé du mur (c'est-à-dire dans l'air, milieu offrant une résistance très faible) et créera un effetde souffle.

Le mur, lui, restera intact.

On peut voir cela dans la partie modélisation, la poudre du pétard à mèche (poudre noire) étant déflagrante.

Ces explosifsdégagent, lors de leur explosion ce que l'on appelle une déflagration. On parle de déflagration lorsque le front d'onde se déplace à une vitesse subsonique, c'est-à-dire inférieure à la vitesse du son.

On peut classer dans cette catégorie :La poudre noire, c'est-à-dire la poudre utilisée dans les pétards à mèche de nos expériences par exemple ou les feux d'artifices.La poudre blanche (nitrocellulose), utilisée aussi dans certains propulseurs à réaction.Les mélanges artisanaux faciles à fabriquer, utilisés notamment par les terroristes pour perpétrer des attentats à base de produits courants comme le fuel, engrais oulessive. Les explosifs brisants : Un explosif brisant est un explosif qui applique, lors de son explosion, une pression sur la zone la plus résistante.

Contrairement aux explosifs déflagrants, si on placeune petite charge d'explosif brisant sur un mur, lors de l'explosion la pression va s'appliquer sur le mur et le perforer, ou l'endommager. Ce sont les explosifs qui dégagent une détonation, dont la vitesse de détonation est supersonique, c'est à dire qu'elle dépasse la vitesse du son (jusqu'à 1000m/s).

Unedétonation est une onde de combustion extrêmement violente.

Le pic de pression lorsque les gaz se détendent dans une détonation est de l'ordre de 30 à 60 fois lapression initiale.

La vitesse du front d'onde est donc bien plus importante que dans le cas d'une déflagration.Ils sont le plus souvent utilisés dans le bâtiment, ou dans l'armée.

Ils sont très complexes à manipuler, très toxiques et même parfois cancérigènes, c'est pour cela qu'il. »