La poudre noire dans tous ses tats

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La poudre noiredans tous ses états
La poudre noire dans tous ses états
Fabien DUBOIS, Aurélien PETITJEANMath. Spé. PC
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Alchimistes des temps modernes ? Utilisations
de la poudre noire Evolution au cours du
temps Étude des différentes compositions Apport
énergétique et utilité physique Expériences
 détonantes  !
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• Historique
• Origine
• Expansion géographique et histoire
• II. La poudre noire dans tous ses états
• Les différentes compositions
• Etude de la combustion de la poudre noire
• Essais sur la modification des couleurs
• III. Etude balistique
• Etude théorique de léquation du mouvement
• Modélisation dun canon

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Dès le 8éme siècle de notre ère,les Chinois en
comprirent toutes les utilités.Appliquée aux
divertissements et à la guerre,ils créèrent
fusées et grenades incendiairesmais aussi des
feux dartifices !
Guerres entre chinois et japonaisdéveloppement
de techniqueset tactiques de guerres camps...
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On passe du combat au sabre, à la lance et à
l'arc, à pied ou à cheval
Aux combats au fusil, les mentalités changent...
La poudre noire provient de la Chinepuis sest
développée dans la péninsule arabique. Au milieu
du 13ème siècle, la poudre noire arrive en Europe.
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• Historique
• Origine
• Expansion géographique et histoire
• II. La poudre noire dans tous ses états
• Les différentes compositions
• Etude de la combustion de la poudre noire
• Essais sur la modification des couleurs
• III. Etude balistique
• Etude théorique de léquation du mouvement
• Modélisation dun canon

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On pense que la poudre noire fut introduite en
Europe vers le XIIIe siècle. À l'époque elle se
composait de 6 parties de salpêtre,1 partie de
soufre et 1 partie de charbon de bois.Après le
XVe siècle, la composition de la poudre
noiredevient variable 1) 30 de charbon 30
de soufre 40 de salpêtre (nitrate de
potassium KNO3) pour la poudre de mine lente.2)
10 de charbon 15 de soufre et 75 de salpêtre
pour les pièces de feux d'artifices.3) 12
de charbon 10 de soufre 78 de salpêtre pour
la poudre de chasse.4) 12,5 de charbon
12,5 de soufre 75 de salpêtre pour la
poudre de guerre.
30
30
40
78
10
12
75
12,5
12,5
Et 75 de salpêtre, 10 de souffre, 15 de
charbonpour la poudre à canon !
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Soufre

Salpêtre(nitratedepotassium)
Charbonde bois


La poudre noire telle qu'elle nous est livrée
aujourd'hui
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Jaune
Bleu
Vert
Blanc
Les essais sur les couleurs ceux ci ont été les
moins concluants de nos recherches !
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• Historique
• Origine
• Expansion géographique et histoire
• II. La poudre noire dans tous ses états
• Les différentes compositions
• Etude de la combustion de la poudre noire
• Essais sur la modification des couleurs
• III. Etude balistique
• Etude théorique de léquation du mouvement
• Modélisation dun canon

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(No Transcript)
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La poudre noire dans tous ses états
Fabien DUBOIS, Aurélien PETITJEANMath. Spé. PC
Biblio, sources etc. à compléter
! http//samourais.free.fr
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(No Transcript)
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Diapo pour Aurélien, tu as trouvé une bonne
explication sur cette partie. Je te laisse la
mettre en forme explication de la combustion
application du principe fondamental de la
dynamique En intégrant l'égalité de newton MaEF
on obtient l'équation du mouvement On a isolé la
vitesse dans cette dernière équation, car c'est
l'info expérimentale recherchée, puis effectué
plusieurs  tirs  et obtenu un temps moyen pour
une distance prédéterminée. Les balles les plus
rapides chez eux vont à 220km/h0 chez nous à
216...
Cette poudre est un mélange de deux éléments très
combustibles (le soufre et le charbon), avec un
corps très oxydant le salpêtre. La qualité de
la poudre est due en grande partie au charbon
utilisé. Il provient du bois d'arbres tels que le
peuplier, l'aulne ou le tilleul et, par
distillation à 3 500C,on obtient du charbon
noir (poudre de guerre), tandis que la
distillation à 300C donne du charbon roux
(poudre de chasse).
la poudre noire est si puissante, qu'avec un kilo
de poudre, vous faites monter une voiture d'une
tonne à 15 mètres de haut !!! bien évidemment je
ne me suis jamais amusé à faire l'expérience,
donc je ne pourrai pas être certain !
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Pour étudier ces différentes compositions, nous
nous sommes livrés à une expérience qui peut
sembler douteuse mais qui nous a permis de
mettre en évidence l'energie dégagée par chaque
combustion PSsur cette diapo on devra mettre
une photo du dispositif de calcul d'enthalpie que
nous n'avons pas prise pendant les séances... et
nous espérons montrer le dispositif lors de la
présentation,ainsi même si le nombre de
diapositive est restreint le temps de parole n'en
sera pas raccourci pour autant,approximativement
3 min seront consacrées aux diapos 11 et 12
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La dernière partie sera réservée au aspects
pratique de la poudre noire, jeux de sons et
images, guerriers
compact ou batterie d'artifice Ce sont des
effets pyrotechniques, comètes, volcans,
bombettes, logés dans des tubes cartons assemblés
entre eux.Une mèche lente relie les tubes les
uns aux autres (au niveau de la chasse) et
mettant la mise à feu successivement à chaque
tube. Les diamètres sont variables, 8mm., 16mm.,
50mm., 75mm.Les compacts peuvent être droits, en
éventails.

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Nous avons alors décelé deux limites sur
l'ensemble de notre étude L'impossibilité
d'obtenir la recette réelle de la poudre noire,
recette tenue secrète par l'ensemble des
autorités compétentes dans le domaines et la non
coopération des artificiers qui, en ce qui
concerne le seul fabriquant en France, nous a
apporté une aide non négligeable,est cependant
resté très vague en ce qui concerne la
modification des couleurs lors de la combustion
de la poudre
DE LA POUDRE NOIRE AUX POUDRES MODERNES repères
chronologiques 1044 Première mention de la poudre
noire - mélange de salpêtre, de soufre et de
charbon de bois - dans un traité militaire
chinois. 1242 En Europe, la première recette de
poudre noire est donnée par le moine anglais
Roger Bacon.XIVe siècle. Développement des armes
à feu portatives et de l'artillerie à poudre avec
une première attestation de leur utilisation en
1313. 1742 L'ingénieur britannique Benjamin
Robins invente le pendule balistique, instrument
qui sert à tester la force de la poudre noire en
mesurant la vitesse initiale du projectile. Il ne
sera utilisé qu'au siècle suivant, remplaçant le
mortier-éprouvette français mis au point en
1686. 1775 Antoine Laurent Lavoisier est placé à
la tête de la Régie royale des poudres et
salpêtres, et l'Académie royale des sciences
lance un prix sur la fabrication du salpêtre. La
composition de la poudre noire ne connaît aucun
changement, mais ses constituants sont produits
avec plus de rigueur. 1788 Un an après la
découverte de son pouvoir détonant par Claude
Louis Berthollet, le muriate oxygéné de potasse
(chlorate de potassium) fait l'objet
d'expérimentations  on essaie de l'utiliser à
la place du salpêtre dans la fabrication de la
poudre noire.(...) (extrait du site
www.universalis.fr)
Conclusion  Cette étude nous a fait vivre
lorigine des artifices et des armes à feu. La
coloration des artifices se faisant au travers de
composants chimiques ajoutés  lamélioration des
armes par la création de nouvelles poudres pour
une meilleure efficacité et un risque moindre. Et
bien au-delà des simples applications aux armes
et artifices, la poudre noire met aussi en avant
une des plus grandes énergies utilisées dans le
domaine scientifique  lexplosion !!
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• La poudre noire une invention chinoise
• Nous devons linvention de la poudre noire ou
  poudre à canon à la civilisation chinoise, qui
  est lune des plus anciennes du monde. Les
  Chinois ont été les premiers à lancer des feux
  d'artifice à l'occasion des fêtes et à mettre au
  point différentes armes à feu. Voici lhistoire
  de cette invention.
• ( extrait de www.gralon.net)
• Une invention majeure
• La poudre noire est une invention majeure, que
  lon situe en Chine vers le VIème siècle mais
  dont on ignore la date exacte. Son rôle dans
  l'Histoire a été aussi déterminant que celui du
  papier et de l'imprimerie, dont linvention
  remonte aussi à la Chine antique. La poudre de
  couleur noire ou grise inventée par les Chinois
  est un mélange de charbon de bois, de salpêtre
  (nitrate de potassium) et de soufre. Ce mélange
  déflagrant avait une force explosive très
  inférieure à celle de la poudre que nous
  fabriquons aujourd'hui. Il a néanmoins été
  rapidement utilisé dans le domaine militaire.
• Les premiers usages de la poudre
• La poudre noire est désignée en chinois par le
  nom dhuoyao, cest-à-dire "drogue à feu". En
  effet, les composants qui servent à la fabriquer
  (le soufre et le salpêtre) étaient utilisés comme
  remèdes sous la dynastie Han. La poudre
  elle-même était considérée comme un traitement
  efficace de la gale, des rhumatismes et des
  maladies infectieuses et parasitaires. La
  composition exacte de la poudre est donnée pour
  la Première fois dans un traité militaire chinois
  le Wujing Zongyao, daté de 1044. Son usage à des
  fins militaires date de la même période. Elle a
  dabord été utilisée pour fabriquer les premières
  bombes (des grenades à poudre noire), puis les
  premières armes à feu.
• Propagation de cette invention
• Linvention de la poudre noire sest propagée de
  Chine dans les pays arabes vers les VIIIème et
  IXème siècles. Comme pour le papier, le secret
  de fabrication de la poudre et des armes à feu
  sest transmis à l'Europe au XIIIème siècle par
  l'intermédiaire des Arabes. En France, ces
  armes ont été utilisées pour la Première fois à
  la Bataille de Crécy en 1346. C'est au XVème
  siècle que les pays européens ont commencé à
  fabriquer des canons à poudre. Les fusées ont
  sans doute été inventées par les Chinois dès la
  fin du XIVème siècle, mais elles nont été
  utilisées en Europe qu'à partir du XVIIIème
  siècle.
• Evolutions de la poudre
• Au XIVème et XVème siècles, la composition de la
  poudre noire était de 6 parties de salpêtre pour
  une partie de soufre et une partie de charbon de
  bois. Cette formule a ensuite été adaptée selon
  les usages de la poudre (poudre de mine, de
  chasse ou de guerre ou encore feux d'artifice
  pour les premiers spectacles pyrotechniques).
  La poudre noire originelle craint l'humidité,
  contrairement aux poudres pyroxylées modernes.
  La poudre pyroxylée, aussi appelée "poudre sans
  fumée" car elle ne dégage aucune fumée et peu de
  résidus lors de sa combustion, a été inventée en
  1886. Cest celle qui est aujourd'hui encore
  utilisée dans toutes les armes à feu.

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La poudre noire provient de la Chine puis sest
développée dans la péninsule arabique. Ce nest
quau milieu du 13ème siècle que la poudre noire
est arrivée en Europe. Qui est linventeur de la
poudre noire? Linventeur de la poudre noire
nest pas cité dans les textes anciens chinois
on parle pour la première fois de la poudre
noire dans un livre chinois publié aux alentours
de 1044. Ce livre sappelle Wujing Zongyao ce qui
veut dire Principes généraux du classique de la
guerre.Mais on pense que les premières sortes de
poudres sont apparues en Chine au 6ème siècle
après JC. De quoi est composée la première sorte
de poudre noire? La première sorte de poudre
noire est composée de charbon noir ainsi que de
salpêtre. A la base la poudre noire ne devait pas
être une arme de guerre, on la dabord beaucoup
utilisée pour les fêtes ( surtout pour les feux
dartifice) mais peu après on a découvert que
cétait une redoutable arme de guerre. Comment la
poudre noire est-elle parvenue en Europe ? Comme
je vous lai déjà dit la poudre noire vient de
Chine. Puis des chercheurs arabes sont partis à
la recherche de la poudre noire en Chine. Quand
les Arabes sont parvenus à avoir la poudre noire,
ils ont découvert la composition de la poudre
noire et ils lont vendue en Europe. Vers le
Moyen-âge la poudre noire a changé de composition
(salpêtre, soufre, charbon) et il y a eu de
nombreux changements au niveau de la façon de
faire la guerre, il y a eu aussi de nouvelles
armes  inventées à partir de la poudre noire  il
y a eu la grenade, la poudre à canon Donc comme
il y a eu des armes plus puissantes les rois
devaient construire des châteaux plus solides
mais malgré ça les puissantes armes utilisant de
la poudre noire arrivaient parfois à détruire les
solides murs des châteaux. (Ndlr cf
construction des forteresses par Vauban,
Sébastien Le Prestre de Vauban (1633-1707) )