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Leçon 10: Les Aérodynamiques Fondamentales

L'aérodynamique est l'étude des relations entre l'air et les corps solides qui s'y déplace.

L' air et une liquide fluide invisible qui exerce beaucoup de force quand elle se déplace. L' air exerce aussi beaucoup de force quand elle est immobile. Elle presse également sur tous les côtés d' un objet, et on appelle cette pression "la pression d' air." Cette pression pousse sur nous, sur nos maisons, nos bicyclettes, nos autos...sur tout!

Une autre force qui pousse sur tout est la gravité. Elle tire tous les choses vers la centre de la Terre, et elle donne aussi le poids à tous.

Si tu roules très vite sur ta bicyclette, tu te sens la pression d' air qui pousse sur toi. Peu importe la vitesse sur ta bicyclette, tu resteras sur la terre à cause de la gravité. Mais, le plus vite que tu roules. le plus de pression d' air que tu te sentiras.


Que-indique la longueur des flèches dans chaque image au-dessus?

Il y a quatre forces principales qui agissent sur un avion en vole. La force qui permet l' avion de s' avancer s' appelle la poussée. Cette force est fournit par les moteurs sur les ailes. Quand un avion s' avance, il rencontre la résistance causé par l' air. (Semblable à toi sur ta bicyclette). Alors, on appelle cette force qui résiste le mouvement de l' avion la traînée. La portance soulève l'avion. La quatrième force qui agit sur l' avion est bien sur notre veille amie la gravité.

Se sont ses quatre forces qui permettent la vol d' un avion. Quand un avion décolle, la poussée doit être supérieur à la la traînée. De la même façon, la force de portance doit être supérieur à la force de gravité.

Le premier loi de Newton nous dit:
"un objet en motion poursuivra son mouvement jusqu'au ce qu 'une force agisse sur lui."

Afin de rester suspendu dans l' air, (un montgolfière par exemple,) la propulsion doit être égale à la force de résistance. De la même façon, la force de portance doit être égale à la force de gravité. En effet, les quatre forces doivent être en équilibre.

Le Principe de Bernoulli

Daniel Bernoulli était un mathématicien Suisse. Il est toujours connu pour sa découverte qui dit:

"La pression d' air diminue quand sa vitesse augmente."

Si l' air qui se déplace plus rapidement possède de la pression base, l' air qui se déplace plus lentement doit avoir une pression plus haut! Afin de prouver ce principe, faites l' expérience suivant:

Fabriquez l'instrument à côté tel que l' image. Il vous faut le matériel suivant:

    • une paille
    • un crayon
    • du ruban
    • une feuille de papier

Soufflez lentement dans la paille.

Dans ton carnet de bord scientifique, réponds au questions suivantes:

  • Est-ce que le papier monte ou descend?
  • Pourquoi?
  • Comment ceci démontre-t-il le principe de Bernoulli?
  • Imagine qu'un Montgolfière flotte dans l'air. Qu'est-ce qui arrive si la portance est supérieure a la gravité? Imagine une fusée qui vol dans l'air. Qu'est-ce qui arrive si la traînée est supérieurà la poussée?
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