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Décollage de la fusée Ariane V: Devoir maison

Posté par
dutheila
09-03-14 à 16:28

Bonjour, j'ai un dm de physique sur la mécanique et j'ai beaucoup de mal à comprendre cette partie du programme. Voici le dm:

La fusée Ariane 5 a une masse à vide de 100 tonnes, et contient au décollage environ 1000 tonnes de combustible, soit une masse totale M= 1100 tonnes
La combustion permet à la fusée d'éjecter des gaz à une vitesse notée u par rapport à la fusée, constante de valeur u = 5000m.s

A une date t du mouvement de la fusée, on note m(t) la masse de la fusée et du combustible qu'elle contient. Dans un référentiel terrestre considéré comme galiléen, la vitesse de la fusée est vf(t) et celle des gaz ejectés est vg(t) = vf(t) + u car les gaz sont en mouvement à la vitesse u par rapport à la fusée.
On néglige l'effet de la pesanteur, de la poussée d'Archimède ainsi que les frottements de l'air sur la fusée dans cette partie
1. Dans cette étude simplifiée, la fusée constitue-t-elle un système isolé, pseudo isolé ou non isolé ? Justifier.
2. Donner l'expression de la quantité de mouvement pf(t) des gaz éjectés en fonction de M et m(t).
3. Exprimer la quantité de mouvement pg(t) des gaz à une date t en fonction de vf(t) et u(t)
5.a) En déduire l'expression de la quantité de mouvement p(t) du système ( fusée + gaz éjectés ) à une date t en fonction de M, vf(t) et u(t).
b) Que peut-on dire de cette quantité de mouvement ? Justifier.
c) En déduire, en dérivant l'expression de cette quantité de mouvement par rapport au temps, l'équation du mouvement de la fusée suivante:
M* d(v)f/dt = -d(m)g/dt * u

Merci d'avance pour vos réponses et vos aides, parce que je ne vois pas trop comment commencer les questions.

Posté par
emmanuel8107
re : Décollage de la fusée Ariane V: Devoir maison 12-03-14 à 01:19

1) elle est en accélération puisqu'elle perd de la masse et que u est constant.




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