Oiseau

Pages: 7 (1686 mots) Publié le: 6 mars 2013
Les pionniers de l’avion ,artiste et theoricien leonard de vinci etl l’ ingenieur francais clement arder,ce sont directement inspires de l’oiseau pour « voler ». Clement arder invente le terme avion du latin « avis »signifiant « oiseau ».plus tard un anonyme d’avion sera trouve : appareil volant imitant l’oiseau naturel.’ oiseau et avion sont donc finalment tres proche,pourtant beaucoup depersonne pensent que cette affirmation est ridicule.Comment un etre vivant de taille raisonnable constituee d’un plumage battant des ailes pour s’envoler peut il etre comparable a d’enorme machines metalliques propulsees pour la plupart par de puissants moteur ?et pourtant ils sont plus proche qu’il ne parait.En effet la mecanique du vol et un phenomene universel tant a l’oiseau qu’a l’avion de semouvoir dans les ailes.
Dans cette partie du tpe nous etudierons l’avion :sa structure ainsi que son mecanisme de vol et nous nous efforcerons de vous decrire l’origine des forces permettant à une aile de se maintenir en l’air.
En effet,ce sont des interactions entres les surfaces portantes de l’avion et l’air qui lui permettent son vol.Pour étudier ces interactions en laboratoire,on considere qu’unavion en deplacement dans une masse d’air fixe est equivalent à un avion fixe dans une masse d’air en mouvement,c’est pourquoi on utilise des souffleries.
A/ Aerodynamique
1°)La resistance de l’air
Pour mettre en evidence la resistance de l’air,il suffit de prendre une plaque de quelconque matiere plane,de la tenir verticalement puis de la deplacer horizontalement.Par ce simple mouvement nouspouvons alors ressentir une force qui s’oppose au mouvement que l’on appelle resistance de l’air.
La resistance de l’air respecte cependant quelque lois naturelles telles que :
L’aire :si on double ma surface de la plaque plane on double alors la resistance de l’air ;la resistance de l’air est donc proportionnelle à la surface de l’objet.
La vitesse :plus la vitesse de l’air est grande et plusla force de resistance est grande ;la resistance de l’air est proportionnelle à la vitesse au carré.
La masse volumique de l’air :plus la masse volumique de l’air est elevee,plus il y a de molecules par unité de volume et plus les chocs entre ces molecules et la plaque seront importants ;la resistance de l’air est proportionnelle à la masse volumique par unité de volume.
La forme de l’objet estaussi tres importantes puisque par exemple avec la plaque nous avons constater que l’ecoulement de l’air pénait à contourner la plaque et ainsi se formait une forte pression à l’avant et à l’arrière.on observe egalement une zone tourbillonaire.cependant nous aurions egalement put essayer de modifier la forme de la plaque afin de permettre une deviation des filets d’air plu simple en ajoutant unedemi-sphèere par exemple face à l’ecoulement. La demi-sphère n’est pas choisit au hasard c’est pour simuler le bec de l’avion.L’air contourne donc mieux la plaque mais il subsiste toujours une zone tourbillonaire. Si on transforme la demi-sphere en sphere on observe que la zone tourbillonaire est très réduite mais pour combler toute la zone tpurbillonaire il faut aider lesz filets d’air a serecomposer et on obtient alors un objet fuselé.
Cette experience nous permet de constater que la resistance de l’air est environ huit fois plus faible dans l’objet fuselé que dans le cas de la plaque alors que les deux objets presentient la meme surface d’ecoulement,le meme maitre couple.la forme de l’objet joue donc un role important .
2°)Les surfaces portantes
a.Plaque plane inclinée
A presentnous tenterons de vous expliquez ce qu’est une resultante aérodynamique. Pour ce la nous allons imaginer que l’on reprenait la plaque precedente,les filets d’airs la contournent plus facilement,cependant les zones de depression et de surpression subsistent toujours. En revanche,cette fois la force s’exercant sur la plaque n’est plus horizontale mais inclinée vers l’arrière. C’est cette force que...
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