Bonjour à tous !
J'aurais besoin de votre aide pour un DM de physique où je bloque.
Pourriez-vous m'aider ?
Enoncé :
Le schéma ci-dessus montre les lignes de courant de l'écoulement autour d'une aile d'avion se déplaçant à v0 =90 km·h-1, de longueur L=10 m. Chaque ligne de courant est espacée de 20 cm à l'abscisse x=0 m. L'écoulement est stationnaire et incompressible. La pression loin de l'aile est p0 =1013 hPa. On se place dans le référentiel de l'avion.
Questions :
1. À l'aide de la conservation du débit volumique, calculer la vitesse moyenne de l'écoulement audessus et en dessous de l'aile. Mesurer sur le dessin l'écartement entre les lignes de courant.
2. À l'aide de la relation de Bernoulli, calculer la différence de pression entre le bas de l'aile et le haut de l'aile.
3. Calculer la force de portance sur l'aile. La largeur l sera évaluée à l'aide du schéma.
4. L'avion a une masse de 800 kg. En réalisant un bilan des forces, calculer la vitesse minimale vmin pour que l'avion décolle.
5. En altitude ρair (z)=ρair (0)⋅exp(−z/z0 ) avec z0 =8 km. Calculer l'altitude maximale que l'avion peut atteindre, en supposant que la vitesse v0 reste inchangée.
Pour mesurer la vitesse de l'avion, le pilote utilise un tube de Pitot (Doc. 2 (⇧)) muni de deux manomètres pour mesurer les pressions p A et p B .
6. Justifier pourquoi on peut considérer v A =0 m·s-1.
7. À l'aide de la relation de Bernoulli, exprimer la relation entre la vitesse de l'avion et la différence de pression mesurée. On prendra ρ air (z)=ρ air (0).
8. Si la même mesure est réalisée au sol et à une altitude de 5 km, prévoir la différence de vitesse lue. Utiliser la formule pour la masse volumique de l'air donnée en question 5.
Où j'en suis :
1) J'ai calculé que v1=114 km/h et que v3 = 64 km/h
2) J'ai calculé que P3-P1 = 5,5x10^3 Pa
3) J'ai trouvé que Portance = 2,0 x10^5 N
Pour le reste, je bloque...
N'hésitez pas à me dire s'il faut que j'explique les résultats ci-dessus !
Merci d'avance !
Bonjour
Pour la question 4 : tu peux écrire que la portance est proportionnelle au carré de la vitesse. La constante de proportionnalité se déduit du cas particulier étudié aux trois premières questions.
Je ne comprends pas très bien le lien entre la portance et la vitesse, et comment le cas étudié permet de déduire la constante ?
Faut-il écrire que Portance= constante x v^2 ?
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