Colin
Noah
Médo
Enola
EPI SCIENCES
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).
Construire notre propre fusée à eau !
Le cahier des charges à remplir et les pistes suivre pour construire une fusée performante :
1 - Le choix de la propulsion
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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 le chaise "qui nous embarque" va loin en l'arrière.
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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 la chaise nous embarque loin en arrière. Et plus la personne est lourde moins la chaise recule.
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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 la chaise par vite et va loin.
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 ?
Grâce à ces tests je me dis que la fusée devrait éjecter une matière (l'eau) qui soit d'une masse très élevée et la fusée d'une masse plus faible pour qu'elle soit propulsée à grande vitesse et aller loin (hauteur).
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 ?
Il faut, pour une bonne trajectoire, un aileron qui soit ni de petite taille ni de grande taille : de taille moyenne. Et qui soit en forme de losange pour une bonne stabilité.
4 - L'aérodynamisme pour une bonne pénétration dans l'air
Mes conclusions pour une trajectoire parfaite : quelle forme doit avoir la coiffe de la fusée ?
La coiffe de la fusée doit être en forme de pointe/triangle pour que l'air ne frotte pas trop sur la surface exposé à celle-ci, car plus la fusée sera en contact avec l'air plus l'air va ralentir la fusée.
6-Présentation de la fusée et
Présentation de quelques essais
Essai n°1 :
Pour ce tout premier essai nous avons essayer de faire décoller une fusée que nous avons imaginé à l'aide de nos connaissances .
Conclusion : La fusée a une trajectoire très mauvaise, elle descend au lieu de monter.
Essai n°2 :
Ce deuxième essai a été beaucoup plus concluant que le premier.
Nous avons modifié les ailerons pour une meilleure trajectoire. Et rajouter de l'eau pour plus de vitesse et donc de puissance .Et une balle de tennis pour un peu plus d'aérodynamisme.
Conclusion : la fusée va très haut et a une bonne trajectoire mais elle manque d'aérodynamisme.
Essai n°8 :
Cet essai n°8, qui après de nombreux échecs, a été notre essais le plus concluant :
Cette fusée est constituée d'une balle de tennis recouverte de scotch à l'avant de la bouteille de coca pour un aérodynamisme parfait, puis à l'arrière il y a 5 ailerons fixés grâce à de la colle forte et du scotch.
Pour un excellent lancement nous avons rempli la bouteille avec 40% d'eau (soit environ 0,5 litre), et au moment du lancement nous avons mis 3barres de pression.
