La physique des chutes que tout grimpeur doit connaître

- Ça dit kilonewtons...

Et après cette vidéo,

vous aurez une bien meilleure
compréhension

que probablement 99% du
reste des grimpeurs,

de ce que ces kilonewtons
signifient réellement,

et des forces impliquées
dans les vraies chutes d'escalade.

Et puis j'expliquerai pourquoi les gros,
gros vols

sont souvent beaucoup plus doux
que les petites chutes.

Mais d'abord,
découvrons ce que veux dire force.

J'aime bien m'amuser
avec mes abonnés Instagram,

alors j'ai décidé de leur demander
ce qui leur vient à l'esprit

quand ils entendent le mot force.

La moitié des gens ont dit

qu'il a quelque chose à voir
avec "Star Wars".

Très bien.

Et puis avant de commencer à penser

que la moitié de mes abonnés Instagram
sont vraiment futés,

Je dois dire que la majorité d'entre eux
n'ont pas voté du tout.

Alors j'imagine quelque chose comme...

Qu'est-ce que la force ?

(musique entraînante)
(bourdonnement électronique)

D'accord, mais ceux qui voulaient
avoir l'air intelligent

ont dit que la force est la masse
multipliée par l'accélération,

ce qui est la formule que Newton, ce gars,

a trouvé.

- [Newton] Ooh yah.

Et c'est pourquoi nous mesurons la force
en Newtons.

Ce qui pour moi est un peu drôle
quand on y pense,

imaginez Newton.

(musique douce)

Nous mesurons donc
la masse en kilogrammes,

et nous mesurons l'accélération
en mètres par seconde au carré.

Alors, nous devrions mesurer la force
en Newtons.

(applaudissements)

Donc pour mettre
cette formule en perspective,

c'est comme si un Newton, ce gars,

pousse une masse d'un kilogramme

et cela fait accélérer cette masse

d'un mètre par seconde, chaque seconde.

Alors là, j'ai un mousqueton.

Si j'y mets tout mon poids, comme ça,

la question est,
quelle est la force en ce moment

dans ce mousqueton ?

Donc, si nous revenons à la formule,

on peut dire que la masse est ma masse

multiplié par l'accélération.

Quelle accélération ?
Je suis accroché à un arbre.

Il n'y a pas de mouvement,
pas d'accélération...

ou y a-t-il une accélération ?

(musique entraînante)

Écoutez, vous avez probablement déjà vu
cette expérience,

J'ai un objet lourd et un objet léger.

Et la question est, si je laisse tomber

les deux à la fois en même temps,

lequel va toucher le sol en premier ?

Essayons.

Alors oui, ils sont tombés en même temps,

parce que c'est ce que fait la gravité,

il fait tomber les objets
exactement à la même accélération

de 9,8 mètres par seconde par seconde.

Alors je m'accroche à ce mousqueton,

la gravité me tire vers le bas.

Mais pour que je ne descende pas,

il doit y avoir une force opposée,
qui me tirerait vers le haut.

Ici, j'ai un ressort.

Pendant que la gravité
tire le rocher vers le bas,

le ressort tire le rocher vers le haut.

Donc le mousqueton est en fait
comme un ressort très, très raide,

qui me tire vers le haut.

Les molécules du mousqueton
quand je m'y accroche

sont étirées,

mais ils aiment rester ensemble,
alors ils se retirent.

Vous ne pouvez pas voir
cette extension du mousqueton

sur des forces faibles,
mais vous pouvez le faire sur des grandes.

Et il s'avère que ce mousqueton

doit accélérer mon poids vers le haut

au même 9,8 mètres par seconde au carré,

ce qui s'avère être d'environ 600 Newtons.

Oui, 600 de ceux là ont besoin
de tenir un gars maigre comme moi.

Bon, passons, ce mousqueton dit

qu'il peut tenir jusqu'à 26 kilonewtons.

Un Kilonewton est fondamentalement
un millier de Newtons.

Cela signifie donc qu'il pourrait soutenir
environ 40 moi.

J'aimerais avoir une machine à cloner,

pour que je puisse vous le démontrer.

Alors imaginez combien de vidéos
ils pourraient tous créer.

(musique vive)

Donc, si vous voulez nous voir créer
plus de vidéos comme celle-ci,

cliquez sur le bouton rejoindre,
ça aide vraiment.

Et je promets
que je dépenserai chaque centime

que je reçois de vous les gars sur
l'achat d'une machine à cloner.

Super!

(riant) Ok, donc on peux accrocher
40 fois mon poids

sur un seul mousqueton,
c'est assez impressionnant.

Cependant il y a des choses
que vous devriez savoir.

Tout d'abord, toutes ces valeurs

sont pour de nouveaux équipements,

l'usure n'y est pas prise en compte

À quel point est-ce important?

Eh bien, j'ai demandé à mon ami Ryan
de la chaîne YouTube,

HowNOTtoHighline
parce qu'il a pour passe-temps

de casser des trucs.

Et d'après ses tests,

la plupart des métaux
ont tendance à vieillir assez bien.

En revanche, avec les objets souples,
les choses sont totalement différentes.

- [Ryan] Élingue Black Diamond
avec un CMU de 22 kilonewtons.

(la machine ronronne)

(bruit métallique)

Quoi? Le CMU était-il de 22 kilonewtons ?

- [Homme] Ouais.

- Oui, une élingue évaluée à 22
kilonewtons s'est cassée à six.

Et en voici une autre.

- [Ryan, ironique] Wooh, c'est
en très bon état.

- [Homme] Je n'utiliserais pas ça.

- [Ryan] Moi non plus.

J'attacherais mon chien avec cependant.

(la machine ronronne)

Voyons.

- [Homme] Je n'attacherais pas
un très gros chien avec.

- [Ryan] (rigole) D'accord,
voyons la taille d'un chien

que vous auriez pu attacher avec ça?

Oh, un chihuahua.

(l'homme rit)

- Ouais, donc si tu es une de ces personnes

qui aiment économiser de l'argent
et utiliser de très vieilles,

élingues usées, bonne chance.

- [Ryan] 24 kilonewtons,

(la machine ronronne)

ça ne s'est pas beaucoup étiré.

Oh, devinez, devinez.

- [Homme] J'ai vu.

- [Ryan] Quatre kilonewtons,
c'est quoi ce bordel ?

- 4000 Newtons, d'accord, quel poids
une telle élingue peut-elle soutenir ?

Eh bien, c'est assez facile.

Divisez simplement 4 000 Newtons par 9,8.

Ou en arrondissant pour simplifier,
par 10 et vous obtenez 400 kilogrammes.

Cela semble beaucoup. Non?
400 kilogrammes ?

Eh bien, toutes ces conversions
de force en kilogrammes

dont j'ai parlé jusqu'à présent

sont basés sur le fait que le poids
est suspendu statiquement.

Une fois qu'une chute est impliquée,
tout change.

- [Homme] Go.

(bruit métallique)

- Alors ce que vous venez de voir
est un clip de DMM,

où ils ont laissé tomber une masse
de 80 kilogrammes,

et cela a cassé une toute nouvelle
élingue Dyneema.

Maintenant, mon but n'est pas
de vous faire peur, au contraire.

Je veux vous faire prendre conscience
que le matériel d'escalade

n'est pas magique, et si vous l'utilisez
de manière incorrecte, il peut céder.

Anecdote : connaissez-vous cette blague
que les grimpeurs

aiment dire quand ils échouent
dans leurs ascensions ?

Qu'aujourd'hui est un jour
de haute gravité.

Eh bien, il s'avère que c'est vrai,

la gravité change de mois en mois.

Alors si vous faites partie
de ces personnes

qui aiment se plaindre qu'aujourd'hui
il y a une mauvaise humidité,

ou mauvaise température, maintenant
vous pouvez aussi vous plaindre

qu'aujourd'hui est un mauvais jour
de gravité, ouais !

Bon, voyons ce qui se passe

quand des objets comme nous,
les grimpeurs, commencent à tomber.

C'était une chute de 10 mètres.

Voyons combien de force une telle chute

générerait pour le grimpeur.

La formule pour cela serait similaire

à ce que nous avions avant,
sauf que nous devons multiplier ceci

par la distance de chute du grimpeur,

et diviser par la distance sur laquelle
le grimpeur a ralenti.

Et avez-vous vraiment remarqué

à quel point la chute du grimpeur
a été douce ?

Alors imaginez conduire une voiture sur une autoroute,

et en appuyant doucement sur le frein pendant que vous vous arrêtez.

Pas de problèmes non ?

Imaginez maintenant que vous ne conduisez pas si vite,

vous êtes dans une ville, vous conduisez lentement,

mais tu appuies sur le frein,

ce ne serait pas très agréable, non?

Alors voici la première chose dont je veux que tu te souviennes

de cette vidéo, l'impact sur le grimpeur

sera toujours multiplié par la distance

le grimpeur tombait, divisé par la distance

de la phase de ralentissement.

Alors calculons, leur distance de chute

était d'environ quatre dégaines,

et leur distance de ralentissement était d'environ

deux dégaines et demie.

Et nous obtenons environ 860 Newtons.

Ou si on la remplaçait par un standard

grimpeur de 80 kilogrammes, cela ferait environ 1,3 kilonewtons,

ce qui n'est pas beaucoup.

Bien que cette formule a un petit problème

car cela vous en donnera toujours une valeur légèrement inférieure

qu'il ne le serait dans la vraie vie.

Mais vous montrer comment calculer plus précisément

signifierait que la plupart d'entre vous seraient probablement

laissez juste cette vidéo ici.

Mais nous n'avons pas besoin de faire ça,

parce que nous pouvons nous fier à des données expérimentales réelles.

Et qui est le patron pour nous fournir de telles données ?

- Salut, je suis Ryan Jenks et-

- Et puis c'est assez de publicité pour vous.

Ce qu'ils ont fait dans cette vidéo,

ils mettent un appareil mesurant la force sur le grimpeur,

et fait une série de chutes.

- (riant) Zach.

Pour la science, woo hoo.

Cela me met à 1,87.

- Donc la plupart des chutes, qu'à mon avis,

serait un bon exemple d'assurage,

étaient inférieures à deux kilonewtons.

Voyons maintenant ces deux exemples extrêmes.

Le grimpeur à gauche est à cinq mètres au-dessus du boulon,

ce serait donc une chute de 10 mètres

plus le mou dans le système.

L'assureur a probablement environ un mètre de mou.

Et puis il y a probablement encore un mètre de mou

entre les dégaines.

Donc au total, on regarde une chute de 12 mètres.

Alors que le grimpeur à droite n'est qu'à un mètre au-dessus du boulon.

Et disons que l'assureur a vraiment peur,

et il va donner une prise très dure pour le grimpeur.

On regarde donc une chute de deux mètres.

Donc une chute massive de 12 mètres, ou une petite chute de deux mètres.

Selon vous, lequel sera le plus doux pour le grimpeur ?

Eh bien, voyons, nous savons combien

les grimpeurs tomberont. Mais maintenant, nous devons découvrir

les distances ralenties dans les deux cas.

Et cela dépend principalement de deux choses.

Le premier est le déplacement de l'assureur.

Sur un gros, gros fouet, l'assureur volera probablement

environ deux mètres, tandis que sur une petite chute,

supposons une erreur très courante pour les débutants,

où l'assureur prend juste le relais

et relais très dur.

Et le deuxième facteur est l'étirement de la corde.

Les fabricants de corde prétendent que si vous mettez 80 kilogrammes

masse sur une corde dynamique en statique,

ainsi, sans mouvement, la corde s'étirera de 10%.

Et l'étirement dynamique, lorsque vous prenez une avance, tombez,

est jusqu'à 30%.

Eh bien, jusqu'à 30% n'est pas très utile pour nous.

Ce que nous devons savoir, c'est l'étirement de cette corde

de deux à quatre kilonewtons force,

c'est là que le plomb tombe.

Et encore une fois, j'envoyais un texto à Ryan.

- Alors, je vais tirer une corde dynamique,

pour voir combien il s'étire.

Au début, on pensait que ça allait être très facile,

il suffit d'aller au parc, d'étirer la corde à différentes forces,

et mesurer l'allongement de la corde.

Eh bien, parfois facile est difficile.

Lorsque vous étirez la corde à une certaine force

et laisse là, la force va commencer

tombant sur la corde, la corde abandonne en quelque sorte.

Bien que ce soit très intéressant, ce n'est pas critique pour nous.

La seule chose qu'il avait à faire était de tirer sur la corde

aussi vite qu'il peut à la force désirée,

et mesurer l'étirement.

- [Ryan] D'accord, oh mon Dieu, c'est la marque sept...

6,9 mètres... il s'étire... quand on le tire...

une corde dynamique... à quatre kilonewtons.

Mais il y a un autre facteur intéressant,

une fois que vous chargez la corde à des forces élevées,

il faut du temps pour la corde

pour revenir à sa longueur d'origine.

C'est ce qu'on appelle le repos de corde,

et c'était vraiment cool de voir ça en action.

- [Ryan] Vous voyez le Grigri se retirer lentement ?

Super intéressant, probablement beaucoup plus intéressant

pour moi qu'il ne l'est pour vous en ce moment.

Alors après avoir passé comme quatre heures dans le parc

tirant les cordes, les résultats étaient que sur les forces

de deux à quatre kilonewtons,

la corde s'étire à environ 20 %.

Super, alors utilisons cela dans nos calculs.

Sur une grosse chute, nous avons 27 mètres de corde au total,

ce serait donc 5,4 mètres de tronçon.

Alors que dans une petite chute, nous avons cinq mètres de corde,

et ce serait un mètre d'étirement.

Cependant, notre assureur panique et prend fort,

alors il prendra la moitié de ce tronçon pour lui-même,

ne laissant qu'un demi-mètre d'allongement au grimpeur.

Et ta-da, le gros, gros fouetteur

sera deux fois et demie plus doux pour le grimpeur

que la petite chute.

Oh, j'aime les faits amusants,

en voici un autre.

Imaginez que vous grimpiez et que vous échouiez,

mais l'humidité était bonne, la température était bonne,

même la gravité était bonne ce jour-là.

Vous pouvez toujours blâmer la lune.

- [Narrateur] Insignifiante mais vraiment,

vous pesez environ un million de votre poids de moins

quand la lune est juste au-dessus de vous.

- Alors si tu veux monter, monte quand la lune

est directement au-dessus de vous, vous êtes le bienvenu.

Je me souviens que je projetais cette très longue route

de 35 mètres, et la première fois que j'ai réussi à relier

tous les nœuds et arriver à l'ancre,

le moment où je tirais la corde

pour clipser l'ancre,

mon assureur ne me voyait pas très bien,

alors il m'a juste donné beaucoup de mou.

Et en plus de ça, le boulon avant l'ancre

était vraiment loin, vraiment épuisé.

Alors pendant que je tirais la corde vers le haut,

J'ai perdu l'équilibre et j'ai fait une chute.

Le mur vole devant moi,

et je me dis : "Pourquoi je tombe encore ?

Hum, c'est inhabituel."

Puis je me suis arrêté et j'ai levé les yeux,

c'était peut-être cinq ou six Quickdraws au-dessus de moi,

probablement environ 15 mètres de chute.

Mais la chute était super douce, c'est comme monter dans un ascenseur.

Voici donc un autre point à retenir de cette vidéo,

si le grimpeur est vraiment haut,

il a beaucoup de corde pour amortir la chute.

Tant qu'il ne tombe pas sur quelque chose,

la chute sera douce, peu importe comment vous l'assurez.

Cependant, si le grimpeur n'est pas si haut,

il n'a pas tellement de corde pour amortir la chute,

Le delay dynamique doux est vraiment important,

et vous pouvez demander à n'importe quel grimpeur léger,

combien de fois ils ont eu les chevilles cassées

en raison de prises dures.

Bon, changeons un peu de vitesse.

Parlons des frictions,

Parce que plus tu as de frictions,

plus la chute du grimpeur sera dure.

Et voici un exemple très extrême de cela.

- Comme vous pouvez le voir ici, nous Z l'avons traîné.

Et donc on va avoir beaucoup de frictions quand je tombe.

Et whoo, pour la science.

Fais-le!

Oh mon Dieu!

- Alors quand tu as beaucoup de frictions,

la corde près du grimpeur s'étire normalement,

mais la corde la plus proche de l'assureur ne s'étire pas beaucoup.

C'est comme avoir une corde plus courte et un assureur plus lourd

en même temps.

Et bien que la force au harnais

n'était que de deux kilonewtons et demi,

une grande partie de la force est allée pendulaire dans le mur.

- Fais-le.

- Et c'est comme ça qu'on se casse les chevilles.

Donc, étendre les Quickdraws vous aide non seulement à couper

et éviter des situations comme celle-ci,

(musique entraînante)

(grimpeur s'étirant)

Mais réduit également les forces d'impact pour les grimpeurs.

Bon, revenons au test DMM,

casser la fronde.

Les sangles Dyneema sont très statiques, elles ne s'étirent pas du tout.

Et j'espère que maintenant tu comprends

que cet arrêt soudain peut créer des forces énormes.

Sinon, demandez à quelqu'un de vous gifler.

Cet arrêt sur le visage sera essentiellement

ce que vous devez comprendre.

Alors faisons un très sauvage

et probablement une supposition très inexacte

que cette élingue s'étendrait sur environ cinq centimètres.

Donc si nous laissons tomber 80 kilogrammes de masse,

la distance de 120 centimètres,

et la distance d'absorption n'est que de cinq centimètres,

nous regardons 19 kilonewtons.

Si ça ne va pas casser la fronde,

ça va certainement te briser.

Woo, si tu regardes toujours,

cela signifie probablement que vous devriez être

au moins un peu geek.

Voici donc un dessert pour vous.

Il n'y a pas de gravité.

Ouais, les objets ne s'attirent pas,

il n'y a que l'espace-temps.

- Vous avez l'impression d'être enfoncé dans le sol,

pas à cause d'une force appelée gravité,

mais parce que le temps passe plus vite

pour ta tête que pour tes pieds.

- Ceci et toutes les autres ressources que j'utilise

pour créer cette vidéo sera dans la description.

Et maintenant, s'il te plaît, va envoyer un peu d'amour à Ryan

pour m'avoir fourni toutes ses données expérimentales

que j'ai utilisé dans cette vidéo.

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Prendre plaisir.