Introduction
Rappel des forces agissant sur la fusée :
- Force de résistance de l'air (frottements importants avec l'air à grande vitesse)
- Poids de la fusée (= force gravitationnelle exercée par la Terre proportionnelle à la masse de la fusée)
- Force de poussée des moteurs
Enjeux pour la construction de la fusée :
- Minimiser la force de résistance de l'air : il faut donc minimiser les frottements avec l'air grâce à un fuselage aérodynamique bien choisi.
- Optimiser la force de poussée de la fusée grâce à un choix de mode de propulsion adapté et assez puissant.
- Minimiser le poids de la fusée (pour réduire la force gravitationnelle qui retient la fusée au sol).
Construis ta propre fusée à eau !
Attention : tu dois choisir une bouteille avec un goulot de diamètre standard du type bouteille de coca pour pouvoir l'adapter sur la base de lancement au collège pour son lancement en fin d'année !!!!
Le cahier des charges à remplir et les pistes à suivre pour construire une fusée performante
1 - Le choix de la propulsion
Réalise cette expérience ou étudie bien la vidéo ci-dessus :
•En éjectant un objet assez lourd avec des vitesses différentes, on constatera pour la chaise "qui nous embarque" que :plus la vitesse d'éjection est grande : plus l'objet ira haut et loin.
•Avec des personnes de masses différentes qui lance le même objet lourd : lorsque l'objet est jeté avec la même force, on constatera pour la chaise "qui nous embarque" que :plus la personne est légère plus elle ira car avec avec sa faible masse, cela lui donne une pus grande accélération.
•Avec des objets de masses différentes (un très lourd et un très léger par exemple) lancés par une même personne : lorsque les objets sont jetés avec la même force, on constatera pour la chaise "qui nous embarque" que :
plus la masse de matière éjectée est grande : plus on ressentira la force de la chaise éjectée.
Conclusions
Qu'est-ce que ces tests t'inspirent pour permettre à ta fusée d'être "embarquée" le plus loin possible ? Que peut-on dire au sujet de la masse de la fusée et de la masse de la matière qu'elle doit éjecter pour être propulsée le plus loin possible ?
Tout d'abord, nous savons que plus elle est légère plus elle ira haut est loin, donc on peut on conclure que notre fusée sera légère et qu'elle sera constituée de peu de matériaux.
2 - La répartition de la masse de la fusée
Remarque : la masse de la fusée (son centre de gravité CG) doit être suffisamment porté vers l'avant pour éviter qu'elle ne parte en vrille lors du décollage car elle embarque de l'eau qui au moment du décollage concentre donc toute la masse de la fusée vers l'arrière...
Il peut donc être très utile de lester la fusée à l'avant
(ajouter du lest à la pointe de la coiffe)
3 - Le choix des ailerons pour une bonne trajectoire
Mes conclusions pour une trajectoire parfaite : quel profil d'ailerons est le mieux adapté pour une bonne trajectoire ?
Pour avoir le profil d'ailerons le mieux adapté pour une bonne trajectoire il faut que le vent sois fasses a nous, et pour que la fusée soit stable, le mieux est de placer les ailerons vers la bas de la fusée et puis qu'ils soient en forme de losange. Si on effectue tout cela, nous aurons une courbe stable de la fusée.
4- L'aérodynamisme pour une bonne pénétration dans l'air
Voici quelques photos de la construction de la fusée :
Support pour poser la fusée
Fuselage 2
On a fait le bout de la fusée en forme de cône pour obtenir une meilleur pénétration dans l'air. Nous avons créer des aileron pas trop grand et en forme de losange qu'on a fixé en bas de la fusée pour avoir un meilleur aérodynamisme.
5- Présentation de la fusée
6- Présentation de quelques essais
essai numéro 1 de la bouteille sans eau
