Projet de Kenza Essoulami, Imane Louzi & Othmane Agouzal

Les forces

FORCE AVION

Nous pouvons partager les forces en deux catégories : les résultantes mécaniques et les résultantes aérodynamique

Les Résultantes Mécaniques

LE POIDS

Le poids est une force qui est dirigée « du haut vers le bas », dans la direction indiquée par un fil à plomb. Son intensité est principalement en fonction de la masse de l’objet et plus un objet contient de matière, plus il e

st lourd. Le poids p se calcule par : p = m × g avec m : la masse de l’objet en kg et g : attraction de la Terre en N/kg

 

LA POUSSÉE

En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement dans le sens inverse de l’avancement. C’est elle qui permet au solide de prendre de la vitesse, et donc se mettre en mouvement et de surmonter la résistance au déplacement. Jusqu’ici, rien ne semble pouvoir expliquer le phénomène de poussée. Pourtant, d’après la IIIe loi du physicien Newton « Tout corps A exerçant une force sur un corps B subit une force d’intensité égale, de même direction mais de sens opposé, exercée par le corps B ». Ainsi, comme le solide exerce une force sur le fluide, celui-ci exerce sur lui une autre force, de même direction, de sens opposé et est à l’origine de la poussée.

Résultante aérodynamique

Les mouvements de l’air sur le solide, entraîne la création de deux nouvelles forces s’exerçant sur celui-ci. Ce sont les composantes de la résultante aérodynamique, et ce sont elles qui permettent de compenser la résultante mécanique. Du point de vue aérodynamique, les effets de la vitesse d’un corps se déplaçant dans un volume d’air immobile sont identiques à ceux de la vitesse du vent frappant le corps immobile. Les notions de vent et de vitesse sont donc relatives et nous pouvons considérer, au point de vue aérodynamique, que l’avion est immobile et soumis au VENT RELATIF.

LA PORTANCE

La portance est une force s’opposant au poids, lui permettant de se maintenir en altitude. Pour que cette force aie son rôle accomplit, elle doit être supérieure ou égale au poids.
L’intensité de la portance est donnée par la formule:

Rz = ½ ρ S V² Cz

  • ρ est la masse volumique de l’air (en kg/m³)
  • S est la surface alaire de l’aile. Il s’agit de la surface totale d’une de ses faces. (en m²)
  • V est la vitesse de l’écoulement de l’air suR le solide, et par conséquent, la vitesse de ce dernier. (en m/s)

•Cz est le coefficient de portance.

LA TRAINEE 

C’est la force s’opposant à la poussée. Elle est considérée comme nuisible puisque cette force est plutôt de nature résistante dans le fluide, elle traduit donc la difficulté du solide à évoluer dans l’air. La plupart du temps, la traînée est beaucoup moins importante que la portance (environ 10 fois moins). La traînée se note communément par le vecteur Rx. L’intensité de la traînée est définie par la formule:  Rx= ½ρ.V².S.Cx

ρ : masse volumique de l’air

V : est la vitesse de l’écoulement de l’air sur le solide, et par conséquent, la vitesse de ce dernier. (en m/s)

S : est la surface alaire de l’aile

Cx: coefficient de traînée

RÉCAPITULATIF DES FORCES


Toutes ces forces ont donc un équilibre, car lors d’un vol horizontal et surtout à vitesse constante, la portance va équilibrer le poids ainsi que la poussée équilibre la traînée.