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Fusées ... [26787]

Maxg59

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Posté le : 25/10/2006, 17:31 (Lu 11579 fois)
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Commentaire :  Aide pour TPE


Salut à tous !
Je fais un TPE sur les fusées à eau ...
alors le principe pour ceux qui ne connaissent pas :
La fusée est une bouteille (genre bouteille d'eau), on la rempli à moitié d'eau, et on la met sur une base qui va permettre d'envoyer de l'air dans la bouteille, et donc de faire une surpression.
Ensuite, le bouchon est enlevé, et la pression qu'il y a dedans fait décoller la fusée ...
Mon problème pour ce TPE, c'est que j'ai l'impression de ne pas pouvoir faire grand chose ... à part la partie pratique, le reste me semble bien compliqué.
Par exemple, le calcul de la vitesse est difficile, même si l'on prend que le début du "vol", la vitesse, c'est selon le poid, (et la force donnée par la pression que je pense pourvoir calculer avec la pression intérieur et la taille de la sortie) et donc selon la masse, or la masse change, car l'eau est expulsée de la bouteille ...
J'ai fait quelque recherches, et je suis bien sur tomber sur des formules ... on y parle de la résistance des frottements de l'air, se qui n'est pas censé être de mon niveai mais bon ..., et ils parlent du gamma mais j'ai cherché partout et je n'ai trouvé rien sur le gamma en rapport avec la résistance de l'air ...
Si vous avez des idées, sur se que l'on pourrai faire en partie théorique sa serai sympa, et même si vous avez un avis à donner sur ce TPE je veux bien ;)
(désolé pour ce message un peu long)
D'avance Merci !
Max

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Edité le 25/10/2006 à 18:09 par Maxg59

Re: Fusées ... [26800]

Guy

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Posté le : 25/10/2006, 18:09 (Lu 11573 fois)
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Bonjour
En ballistique il y a une relation importante

MV = mv
M la masse de la fusée, V sa vitesse
m masse des gaz ou de ce qui est éjecté
v la vitesse d'éjection

Une fusée va ainsi de plus en plus vite puisque au fur et à mesure que brûle le combustible sa masse diminue comme le produit doit resté constant sa vitesse augmente ( Ici c'est de l'eau et le débit lui diminue vu que la pression interne baisse au fur et à mesure de l'éjection donc il faudra ajuster les calculs )

Re: Fusées ... [26812]

darrigan
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Posté le : 25/10/2006, 19:13 (Lu 11565 fois)
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Guy a raison, la quantité d'eau de ta fusée doit être optimale : trop d'eau et ta fusée est trop lourde, elle n'ira pas haut ! Pas assez d'eau et ta fusée ne sera pas poussée par une forte réaction (masse d'eau éjectée). Il y a donc, en théorie, une masse d'eau optimale pour atteindre la hauteur maximale. Je te souhaite du courage pour résoudre les équations qui te permettront de calculer cette quantité optimale...
Ensuite il y a aussi la pression, mais là on peut penser que plus la pression est grande et plus la fusée ira vite. Mais le problème est que la bouteille plastique a une résistance limite (de l'ordre de 10 bar pour une bouteille de coca je crois), donc tu es limité de ce côté là. Il te faudra donc trouver la bouteille la plus résistante, sans que la masse de plastique ne te sois défavorable : là aussi il y a une histoire de compromis entre masse et pression maximale.

Tu peux varier la forme des ailerons. 3 ou 4 ailerons ? quel est le plus stable pour le moins lourd ? (compromis encore !)

Le bout de la fusée doit-il être pointu ? ou bien n'importe comment ?

Tu peux aussi essayer de varier la nature du liquide : eau, eau salée (donc densité proche de 2, ça changera la réaction)

Bref, amuse-toi

Re: Fusées ... [26814]

Duke of Portland
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Posté le : 25/10/2006, 19:15 (Lu 11565 fois)
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Ce sujet de TPE peut être marrant à réaliser pour l'expérience, mais qu'as-tu réussi à trouver comme problématique ?

Re: Fusées ... [26818]

Unkky
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Posté le : 25/10/2006, 19:23 (Lu 11560 fois)
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C'est bien 10bar pour les bouteilles de coca

Re: Fusées ... [26819]

Maxg59

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Posté le : 25/10/2006, 19:23 (Lu 11560 fois)
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Oui, sa eut être ammusant, quoique, le projet est peut-être un peu trop ambicieux !
Oui c'est marrant pour l'expérience mais le probléme est que l'expérience ne paut être utilisé comme tpe, en effet, l'expérience en elle-même ne rentre dans aucuns des sujets proposés !
Nous avons allons donc essayer de traiter la partie théorique ...
La problématique est assé difficile à trouver, mais j'ai une petite idée :
Quels sont les facteuurs qui peuvent faire varier les performances de la fusée (vitesse, hauteur ...) ?
Merci darrigan, se que tu as donner entre exactement dans notre probblématique bien que là, on passe dans l'aérodynamisme .. qui ne me semble pas trés simple à traiter, enfin on à 5 mois
Sinon, pour le gamma de l'air quelqu'un sait se que c'est ?

Re: Fusées ... [26839]

darrigan
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Posté le : 25/10/2006, 20:03 (Lu 11553 fois)
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gamma est la constante adiabatique, elle vaut 1,4 pour l'air.

Voir en anglais l'excellent site HyperPhysics :
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/adiabc.html#c1

Re: Fusées ... [26841]

Maxg59

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Posté le : 25/10/2006, 20:08 (Lu 11550 fois)
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Merci je vais essayer de comprendre sa
si vous avez d'autres idées ou commentaires n'hézitez pas !

Re: Fusées ...

arno

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Posté le : 26/10/2006, 13:39 (Lu 11540 fois)
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va voir sur techno challenge le site fusée a eau il est hyper complet et tu as une quantitée enorme de connaissance et de liens
@+

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