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dynamique

Posté par
saturnelick
08-11-17 à 19:54

Bonjour de l'aide svp...
Les forces s'exerçant  sur un avion en vol peuvent se résumer  a trois forces appliquées au centre d'inertie de l'avion:
Le poids p , la force de traction F du moteur dirigé suivant l'axe longitudinale de l'avion
La résistance de l'air R qui se décompose en la portance Rn perpendiculaire au plan des ailes et responsable de la suspension de l'avion et la trainée RT dans l'axe et qui freine le mouvement de l'avion
1) Un avion équipage et carburant compris a une masse M=1000kg. L'avion partant du repos atteint la vitesse v1=108km\h sur une piste horizontale en parcourant la distance d=300m
1) a) Calculer son accelaration a que l'on suppose constance
1) b) Calculer la durée de cette phase de roulement avant décollage
1) c) la puissance développée par le moteur vaut P = 225kW .calculer l'intensité de la force motrice F lorsque l'avion atteint la vitesse v1 = 108km\h
1.d)calculer l'intensité f des forces  s'opposant à l'avancement de l'avion au moment ou l'avion atteint la vitesse v1
2) Une fois l'avion atteint une altitude suffisante il se déplace en vol rectiligne horizontale a la vitesse v2=90m\s. La puissance effectivement utilisée par le moteur vaut alors Pu= 180kW .
2.a) Calculer l'intensité de la nouvelle force  F' de traction du moteur .
2) b) calculer pour cette phase du vol l'intensité de la portance R'N et de la trainée R'T de l'air sur l'avion
2) c ) Calculer l'angle que fait la résistance de l'air R' avec la verticale
3) l'avion effectue un virage horizontale de rayon r en conservant sa vitesse de croisière v2=90 m/s
a) pour cette phase du vol expliquer pourquoi l'avion doit obligatoirement s'incliner.
b) De quel angle l'avion doit il s'incliner par rapport a l'horizontale pour effectuer un tour complet en deux minutes
J'ai pu tout faire sauf le 3 )

Merci d'avance

Posté par
saturnelick
re : dynamique 08-11-17 à 22:23

Aidez moi svp c'est urgent

Posté par
odbugt1
re : dynamique 09-11-17 à 00:17

Bonsoir,
Démonstration condensée puisque "c'est urgent" !

Le mouvement du centre de gravité de l'avion est circulaire et uniforme.
La somme vectorielle \vec F des forces qui s'exercent sur lui  est dirigée vers le centre de la trajectoire ce  qui nécessite que \vec R soit inclinée et c'est pourquoi l'avion doit s'incliner.

D'après la 2e loi de Newton :  \overrightarrow{P} + \overrightarrow{R} = \overrightarrow{F} = m\overrightarrow{a}

La figure montre que :  tan(\varphi)= \dfrac{F}{P} = \dfrac{ma}{mg}=\dfrac{a}{g}

Le mouvement étant circulaire uniforme a= \dfrac{V^2}{r}
et tan(\varphi)=\dfrac{V^2}{rg}

D'autre part : 2 \pi r=VT \Longrightarrow r= \dfrac{VT}{2 \pi}

D'ou tan(\varphi)=\dfrac{V^2}{rg}= \dfrac{2 \pi V}{gT}

g : Accélération de la pesanteur
a : Accélération de l'avion
V : vitesse de l'avion
T : durée d'un tour complet
r : rayon de la trajectoire

Posté par
odbugt1
re : dynamique 09-11-17 à 00:28

Zut, j'avais oublié la figure :

dynamique

Posté par
saturnelick
re : dynamique 09-11-17 à 11:05

Si tu savais comment je suis content
merci infiniment

Posté par
saturnelick
re : dynamique 09-11-17 à 11:13

Mais pendant le virage , ou est passé la force de traction

Posté par
odbugt1
re : dynamique 09-11-17 à 13:25

Excellente question !
On pourrait aussi se demander ce qu'est devenue la trainée.

Comme annoncé, ma démonstration était condensée.
Comme indiqué par l'énoncé l'avion est principalement soumis à 3 forces :

Le poids \vec P ,
la force de traction du moteur
La résistance de l'air \vec R qui se décompose en la portance \vec R_N et la trainée \vec R_T

Pour aller plus vite j'ai appelé \vec R sur mon schéma et dans ma démonstration ce qui est en réalité la portance  \vec R_N
La force  \vec F de mon schéma n'est pas la traction du moteur, c'est la résultante du poids et de la portance.

Le mouvement de l'avion est circulaire uniforme.
Le module de la vitesse ne change pas, mais la direction de cette vitesse change en permanence.
La force de traction du moteur est compensée par la trainée. Il en résulte que le module de la vitesse ne change pas, alors que l'action conjuguée du poids et de la portance font changer la direction de la vitesse, ce qui a pour effet d'obtenir un mouvement circulaire.

Posté par
saturnelick
re : dynamique 09-11-17 à 14:51

Odbugt1 tu es un génie:...je savais que quelqu'un arriverait a me faire comprendre tout ça en quelque ligne d'explication..sincèrement merci encore



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