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Niveau terminale
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Sonde pitot

Posté par
lorickd
06-05-25 à 18:39

Bonjour a tous,

Étant en train de préparer mon grand oral sur les sondes Pitot, j'aimerais avoir des conseils ou des potentiels corrections sur les erreurs que j'aurais pu faire sur les différentes pressions et les sondes Pitot, car ces notions étaient un peu confuses pour moi au début, donc je pense que j'ai dû faire des erreurs.
Je ne mets pas l'intro, conclusion... mais la partie physique qui traite justement de tout ça, pour que vous puissiez m'indiquer les points à améliorer.

Merci.

D'abord, la pression représente la force qu'exerce un fluide comme l'air sur une surface. L'air en mouvement induit une pression. La sonde Pitot permet de calculer une vitesse à partir d'une mesure de pression. Cette sonde fait une première mesure de pression appelée pression statique ou simplement atmosphérique, c'est-à-dire la pression exercée par l'air sans aucun mouvement. C'est la pression que nous ressentons dans cette salle, que nous ne ressentons même pas d'ailleurs, à la différence que les avions volent à 10 000 m d'altitude. Il y a une seconde mesure de pression appelée pression totale qui résulte de l'effet de la pression atmosphérique, que vous venez de voir, combiné à la pression dynamique c'est-à-dire la pression provoquée par le mouvement de l'air.

D'ailleurs, cette pression dynamique est directement liée à la vitesse de l'air par rapport à l'avion. On peut comparer ça à la sensation que vous auriez en sortant votre main par la fenêtre ouverte d'une voiture en mouvement, plus la voiture est rapide plus la pression sur notre main augmente. Il y a donc une relation entre la pression dynamique et la vitesse de l'objet en mouvement dans un fluide. Si l'on considère l'air comme un fluide homogène et incompressible, le théorème de Bernoulli (sur support), en simplifiant la relation, nous permet de retrouver ce que je viens d'expliquer, c'est-à-dire que la pression totale = pression dynamique + pression atmosphérique, en reconnaissant la formule de la pression dynamique, où l'on retrouve bien le lien avec la vitesse. En arrangeant notre relation on peut facilement arriver à exprimer la vitesse de l'avion par rapport à l'air.

Pour la sonde Pitot il suffirait donc de soustraire la pression totale et atmosphérique qu'elle a mesure pour obtenir la pression dynamique et calculer la vitesse. C'est le rôle du manomètre dans la sonde Pitot qui mesure la différence entre ces deux pressions et permet donc de calculer la vitesse d'écoulement de l'air autour de la sonde. En aéronautique, cette vitesse correspond à la vitesse d'écoulement de l'air autour de l'avion, qui est l'une des informations primordiales pour le pilote qui doit toujours maintenir l'avion au dessus de la vitesse de décrochage qui correspond pour simplifier au moment où l'avion n'a plus assez de vitesse pour générer assez de portance sur les ailes grâce justement à cet écoulement d'air sur les ailes, ce qui peut entraîner une perte de contrôle.

Posté par
vanoise
re : Sonde pitot 06-05-25 à 19:35

Bonjour
Tu as bien résumé la situation. Il s'agit effectivement d'une application directe du théorème de Bernoulli avec quelques approximations qu'il faudrait pouvoir justifier.

Posté par
gbm Webmaster
re : Sonde pitot 06-05-25 à 19:49

Bonsoir,

Je rejoins vanoise sur la nécessité d'expliciter davantage les hypothèses considérées.

Sinon, les dernières fois que ce sujet est arrivé, c'était avec le cas du crash du vol Air France :

Tubes de Pitot [Grand oral]

avis sur mon grand oral

Un exemple de risque en cas de dysfonctionnement de la sonde en guise d'ouverture ?

Posté par
lorickd
re : Sonde pitot 07-05-25 à 16:20

Tout d'abord, merci pour vos réponses et les références d'anciens sujets auxquels j'avais déjà jeté un coup d'oeil. Quand vous parlez des hypothèses, vous faites référence au fait qu'on considère l'air comme un fluide incompressible et homogène ?

Et oui, comme je l'ai dit au début, je n'ai pas tout mis, mais il y a bien une partie sur le dysfonctionnement et le fait que ça peut tromper le pilote, ce qui pourrait expliquer le crash de l'AF 447. Même si aujourd'hui les sondes Pitot ont été améliorées et les pilotes formés à ce genre de situation…

Posté par
vanoise
re : Sonde pitot 07-05-25 à 17:18

Citation :
Quand vous parlez des hypothèses, vous faites référence au fait qu'on considère l'air comme un fluide incompressible et homogène ?

Oui. La documentation sur le net est abondante à ce sujet. Il y a aussi l'hypothèse d'un écoulement stationnaire ou quasi stationnaire.

Posté par
vanoise
re : Sonde pitot 07-05-25 à 22:27

Mon précédent message est imprécis. Le fluide doit être incompressible mais le théorème prend en compte les variations de pression. Il n'est donc pas homogène.

Posté par
gbm Webmaster
re : Sonde pitot 08-05-25 à 10:44

Il y a une fiche conforme au programme de terminale sur notre site : Modélisation de l'écoulement d'un fluide



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