« Méthodes de propulsion spatiale/Principes fondamentaux de la propulsion » : différence entre les versions
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<big>D</big><span style="font-size:85%">ANS NOTRE VIE DE TOUS LES JOURS</span>, nous utilisons, sans toujours le savoir, la propulsion ; elle occupe de fait une place grandissante.
[[Fichier:F-15ACTIVE.jpg|thumb|F<span style="font-size:80%">IGURE 1</span> : Turboréacteurs d'un [[w:McDonnell Douglas F-15 Eagle|F-15]], construit aux États-Unis à plus de mille exemplaires dans les années 70.]]
La navigation aérienne, par exemple, possède aujourd'hui
Le turboréacteur n'est qu'un exemple — entre [[w:pulsoréacteur|pulsoréacteur]], [[w:statoréacteur|statoréacteur]], [[w:superstato|superstato]], et d'autres encore...
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Selon la 3{{e}} loi de Newton sur le mouvement (toute action produit une réaction opposée), on peut donc émettre comme première approximation que la poussée développée est égale à l'aire du trou multipliée par la pression interne ; cette approximation reste cependant très grossière.
{{clr}}
== Conservation de la quantité de mouvement ==
[[Fichier:Conservation quantité mouvement.svg|thumb|800px|center|F<span style="font-size:80%">IGURE 3</span> : Conservation de la quantité de mouvement.]]
La quantité de mouvement d'un système est égale à sa masse multipliée par sa vitesse. Si un des membres du système change de vitesse, l'autre membre éprouvera une variation de vitesse dans l'autre sens : la quantité de mouvement du système reste inchangée.
L'exemple le plus connu est celui du canon. Nous ne transgresserons pas à la règle, et le reprenons ici.
Avant le tir, le système canon-boulet est immobile, sa quantité de mouvement est donc égale à 0. À la mise à feu, le boulet prend de la vitesse et sa quantité de mouvement augmente. Le canon acquiert alors une quantité de mouvement identique vers l'arrière. Le canon étant bien plus lourd, il reculera avec une faible vitesse, mais reculera néanmoins.
Considérons un obus de 6 kilogrammes tiré à {{formatnum:500}} m/s depuis un char d'assaut de 20 tonnes. Lors du tir, la quantité de mouvement de l'obus est de <math>6\times500 = 3000</math> m/s.kilogramme. La quantité de mouvement du char va donc être identique. Pour trouver sa vitesse de recul, il suffit de poser l'équation <math>V\times20 = 3000</math>. Après résolution, on trouve <math>V = 150</math> m/s. On arrive là à une des faiblesses de cette loi, puisqu'elle ne tient pas compte des frottements au sol. Le char est bien calé — non pas monté sur des patins à roulettes ! — et ne recule pas à 150 m/s ; cela permet simplement de se faire une idée de la force engendrée.
Pour surmonter la force de la pesanteur, une fusée doit être amenée à une vitesse d'au moins '''11179.4 m/s''' soit 40245.9 km/h afin de quitter l'attraction terrestre à partir du sol (noté <math>Z</math>). À une altitude Z (en mètres), cette vitesse sera de :
:<math>\sqrt{2g\frac RZ}</math><ref>Ce calcul ne tient pas compte de la résistance de l'atmosphère.</ref>
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