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bia, calcul

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chris02
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bia, calcul

Message  chris02 le Ven 3 Jan 2014 - 0:52

Salut,

Après m'avoir testé aux questions de qcmbia, il y a des calculs de ce type auxquels j'ai rien su faire:

Un planeur a une finesse de 32, en air calme, à la vitesse de 128 km/h. Sa vitesse verticale de chute est de

A) 4 m/s B) 2 m/s C) 1 m/s D) 11 m/s

Et aussi,

Un avion décroche à une vitesse de 100 kt en vol horizontal. Sa vitesse de décrochage en virage à 60° d`inclinaison sera de

A) 100 kt B) 121 kt C) 121 km/h D) 141 kt

Pourriez-vous m'expliquer ce que sont ces calculs et comment les résoudres?
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Mystic-red
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Re: bia, calcul

Message  Mystic-red le Ven 3 Jan 2014 - 10:32

Salut,

Pour la question A) la réponse est 4 m/s. Pourquoi ? : Tu fais vitesse divisée par la finesse donc 128/32 = 4
Même sans forcément connaitre le cours il y a des questions ou il faut juste diviser les deux nombres ou les multiplier pour trouver le résultats mais attention c'est pas dans toutes les questions.

Pour la question B) la réponse est 141 kt. Le pourquoi va être un peu plus long à expliquer :
Tout d'abord il faut savoir que plus on incline l'avion et plus le facteur de charge (grandeur qui traduit l'effort appliqué à la structure de l'aeronef) augmente. En gros si tu inclines fortement sans changer de vitesse tu risques de décrocher.

Dans la question on nous dit : "un avion décroche à une vitesse de 100 kt en vol horizontal"
Nous avons donc la vitesse de l'avion lorsqu'il vol sans inclinaison en kt donc on peut déjà éliminer la réponse C) qui est en km/h.
Et ensuite : " sa vitesse de décrochage en virage à 60° d'inclinaison"
On nous donne l'inclinaison pour pouvoir faire le calcul. Sauf que là, le calcul, il faut le savoir et il faut aussi connaître le facteur de charge à une inclinaison de 60°.
Facteur de charge : 60° ce qui correspond (voir le cour sur Facteur de charge fiche 6 de mécanique du vol) à 2g.

A présent le calcul :
On va appeler Vs vitesse de décrochage S : stall = decrochage in english (merci wikipédia  Mr.Red )
vs vitesse de décrochage sans inclinaison qui nous ai donné : 100 kt
n le facteur de charge 2g (donné dans la question 60° d'inclinaison)

√ : racine carré
Vs = vs√n
Donc : Vs = 100√2 = 141 kt et des poussières

Voilà j'espère que tu as compris et n'hésite pas si tu as d'autres questions avec des calculs que tu ne comprend pas Smile.
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jihef
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Re: bia, calcul

Message  jihef le Ven 3 Jan 2014 - 10:49

Mystic-red a écrit:Salut,

Pour la question A) la réponse est 4 m/s. Pourquoi ? : Tu fais vitesse divisée par la finesse donc 128/32 = 4
Même sans forcément connaitre le cours il y a des questions ou il faut juste diviser les deux nombres ou les multiplier pour trouver le résultats mais attention c'est pas dans toutes les questions.

Je pense que la réponse est 1m/s plutôt. Il faut convertir 128km/h en m/s avant de faire des calculs. Il suffit de diviser par 3,6. Après j'ai juste utilisé de la trigonométrie mais ça marche aussi avec ta simplification.

Mystic-red a écrit:Pour la question B) la réponse est 141 kt. Le pourquoi va être un peu plus long à expliquer :
Tout d'abord il faut savoir que plus on incline l'avion et plus le facteur de charge (grandeur qui traduit l'effort appliqué à la structure de l'aeronef) augmente. En gros si tu inclines fortement sans changer de vitesse tu risques de décrocher.

Dans la question on nous dit : "un avion décroche à une vitesse de 100 kt en vol horizontal"
Nous avons donc la vitesse de l'avion lorsqu'il vol sans inclinaison en kt donc on peut déjà éliminer la réponse C) qui est en km/h.
Et ensuite : " sa vitesse de décrochage en virage à 60° d'inclinaison"
On nous donne l'inclinaison pour pouvoir faire le calcul. Sauf que là, le calcul, il faut le savoir et il faut aussi connaître le facteur de charge à une inclinaison de 60°.
Facteur de charge : 60° ce qui correspond (voir le cour sur Facteur de charge fiche 6 de mécanique du vol) à 2g.

Si tu ne connais par ce résultat par cœur la formule pour le retrouver est n=1/cos(inclinaison°)=1/cos(60°). Mais c'est bien utile de connaitre au moins cette valeur. Il y a aussi 45° = 1.41G et 70°=3G.
Mystic-red a écrit:

A présent le calcul :
On va appeler Vs vitesse de décrochage S : stall = decrochage in english (merci wikipédia  Mr.Red )
vs vitesse de décrochage sans inclinaison qui nous ai donné : 100 kt
n le facteur de charge 2g (donné dans la question 60° d'inclinaison)

√ : racine carré
Vs = vs√n
Donc : Vs = 100√2 = 141 kt et des poussières

Voilà j'espère que tu as compris et n'hésite pas si tu as d'autres questions avec des calculs que tu ne comprend pas Smile.
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Re: bia, calcul

Message  Mystic-red le Ven 3 Jan 2014 - 10:58

Oh merde même moi je suis tombé dans le panneau des km/h honte à moi :/.
Enfin c'est l'intention d'aider qui compte Mr.Red
Je me disais bien que ça faisait beaucoup 4m/s   

chris02
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Re: bia, calcul

Message  chris02 le Ven 3 Jan 2014 - 11:56

Ok, merci, mais à quoi servent les formules de la trainée ou de la portance?? Les formules en aérodynamisme, j'ai pas compris à quoi ils servent
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jihef
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Re: bia, calcul

Message  jihef le Ven 3 Jan 2014 - 14:38

chris02 a écrit:Ok, merci, mais à quoi servent les formules  de la trainée ou de la portance?? Les formules en aérodynamisme, j'ai pas compris à quoi ils servent

Il y a plusieurs réponses :
- A répondre aux questions du BIA
- A comprendre ce qui influence la portance et la trainée

Pour les questions du BIA, des fois tu as des questions qui te donnent toutes les infos des formules sauf une. Tu peux alors déterminer le paramètre manquant en posant une simple équation. L'exemple type étant :
Un avion de masse 1000kg vole en palier, il a une surface alaire de 9m² et vole à 180km/h. Quel est le coefficient de portance associé. Prendre la densité de l'air égale à 1,225 kg/m3 et g=10m/s².
Dans cet exemple, il faut d'abord convertir la masse en poids soit P = 10*1 000 = 10 000 N, puis la vitesse en m/s soit V=50m/s.
Ensuite poser 10 000=0,5*1,225*9*50²*Cz, pour en déduire la portance.

Après si l'avion est en virage en palier, il faut intégrer le facteur de charge comme dans l'exemple au-dessus.




Pour l'analyse, on peut voir comment la portance est influencée par les paramètres qui rentrent en compte : rho, S, Cz influent de manière proportionnelle. C'est à dire que si tu double l'un de ses paramètres la portance double aussi.
Pour approximer on peut dire le Cz dépend proportionnellement de l'incidence, incidence que tu contrôle avec le manche en profondeur.
La surface alaire ne dépend que de l'avion, donc tu ne peux pas jouer dessus (c'est plus lors de la conception de l'avion que ça sert).
La masse volumique explique que les perfs aérodynamique d'un avion sont moins bonnes en altitude, par temps chaud ou lors d'une dépression, car elle décroit avec tous ces paramètres.

La vitesse elle intervient au carré, ce qui fait qu'elle a une plus grande influence, car si la vitesse double, la portance quadruple, si elle est multipliée par 3 alors la portance est multipliée par 9 (les autres paramètres étant égaux). Tu peux par exemple expliquer avec ceci l'augmentation de la vitesse de décrochage en fonction du facteur de charge. C'est pas évident de dire que sous un facteur de charge de 2, donc une portance 2 fois plus forte, il suffit de prendre une marge de de 1,41*VS0 et pas de 2*VS0.


Pour être plus général, les formules mathématiques qui décrivent des phénomènes physiques servent à modéliser ces mêmes phénomènes. Ces modèles servent ensuite à faire des expérience virtuelles pour comprendre des choses ou à comprendre certains phénomènes. Bien sûr il ne faut oublier que les formules ne sont que des modèles et que ces modèles peuvent présenter des défauts (le calcul et l'expérience ne sont pas en accrod).

chris02
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Re: bia, calcul

Message  chris02 le Mer 8 Jan 2014 - 23:38

Ok merci bcp


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