signification de l'inertie d'un solide

[invitebfab7c99]

Bonjour à tous,

Dans tous les livres de méca que j'ai pu feuilleter, la force d'inertie n'est pas définie comme je le voudrai ..Je me l'imagine comme étant la force nécessaire à mettre un solide en rotation, exprimée en kg.m2

Imaginons un solide ayant une inertie de 123 kg.m2.Comment puis je expliquer ça ? Il faut 123 kg pour mettre en mouvement 1 m2 ? Ca me parait pas ça...

Le but de ma question est de déterminer la vitesse de vent minimale nécessaire à mettre en mouvement une hélice ayant une inertie de 123 kg.m2...

Merci de vos réponses..
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[invitee39f6c4d]

pour avoir une accélération angulaire de 1 radiant par seconde au carré, il que tu fournisse un couple de 123 Nm

[invitebfab7c99]

pour avoir une accélération angulaire de 1 radiant par seconde au carré, il que tu fournisse un couple de 123 Nm

Donc en gros, si mon couple moteur est inférieur à 123 Nm, je peux oublier de vouloir mettre en rotation mon hélice ??

et comment je peux relier ça à la vitesse du vent ? Puisque c'est elle qui va mettre en rotation l'hélice ??

[invité576543]

Bonjour,

Les kg.m² ne correspondent pas une force d'inertie, mais au moment d'inertie. C'est l'inertie opposée par le corps à une mise en rotation; c'est ce qui est aux rotations ce que la masse est aux translations.

L'équation correspondante est



Avec (par exemple) M le couple (la "force" qui cherche à mettre en rotation), J le moment d'inertie et la vitesse angulaire.

Une inertie de 123 kg.m² veut dire qu'un couple de 10 N.m (obtenu par exemple en exerçant 5 N à 1 m de part et d'autre de l'axe) va accélérer la rotation à raison de 10/123 unités SI.

Les unités sont plus faciles à comprendre (pour moi) en prenant un couple de 10 J/rad, un moment d'inertie de 123 J/(rad/s)², on obtient 10/123 (J/rad)/(J/(rad/s)²) = 10/123 rad/s². 1 rad/s ça fait à peu près 9.5 tour/mn...

Ensuite, la question posée ne peut pas être répondue avec les données. Ce dont on a besoin n'est pas le moment d'inertie, mais le couple de frottement à vitesse nulle. Cela donne la valeur minimale du couple à exercer pour que la vitesse de rotation devienne non nulle.

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee39f6c4d]

on peu reporté la discution à la semaine prochaine si tu veut car je doit partir.
il faut que le couple résistant de ton moteur soit au couple "fournit" par ton hélise(qui est du au vent)
après c'est de la méca des fluide et c'est compliqué
normalement du doit avoir un tableau fourni par le vendeur qui te précise le couple en fonction de la vitesse du vent

[invitee39f6c4d]

soit égal au couple fourni par ....

[invitebfab7c99]

Bonjour,

Ensuite, la question posée ne peut pas être répondue avec les données. Ce dont on a besoin n'est pas le moment d'inertie, mais le couple de frottement à vitesse nulle. Cela donne la valeur minimale du couple à exercer pour que la vitesse de rotation devienne non nulle.

Cordialement,

je n'ai pas besoin du moment d'inertie, j'ai dû mal m'exprimer. Ce que j'aimerai, en matière de couple, c'est exactement ce que tu décrit, autrement dit le couple à fournir pour mettre l'hélice en rotation. (Le couple de frottement à vitesse nulle...ca se trouve comment ça ?) Mais vu que c'est le vent qui va fournir entrainer mon hélice, il me faut ce couple minimal que doit exercer le vent pour mettre en rotation l'hélice Mais est ce qu'on peut passer d'une vitesse de vent à un couple ?

Est ce que je peux déterminer ça théoriquement avec comme seule donnée le moment d'inertie du solide, sa surface, sa masse ... ? que faut -il de plus ?

[invité576543]

je n'ai pas besoin du moment d'inertie, j'ai dû mal m'exprimer. Ce que j'aimerai, en matière de couple, c'est exactement ce que tu décrit, autrement dit le couple à fournir pour mettre l'hélice en rotation. (Le couple de frottement à vitesse nulle...ca se trouve comment ça ?)

Pas la moindre idée! C'est lié au fait que c'est bien graissé, etc...

Mais vu que c'est le vent qui va fournir entrainer mon hélice, il me faut ce couple minimal que doit exercer le vent pour mettre en rotation l'hélice

Mais en quoi est-ce bien utile, ce couple minimal? Si c'est une éolienne utilisée comme moteur, par exemple pour entraîner un générateur, c'est une énergie minimale restituée qui est intéressante, non? Si ça tourne sans rien fournir, ça fait juste joli...

Mais est ce qu'on peut passer d'une vitesse de vent à un couple ?

Oui. C'est liée aux caractéristiques de l'hélice, notamment la surface qu'elle présente au vent.

Est ce que je peux déterminer ça théoriquement avec comme seule donnée le moment d'inertie du solide, sa surface, sa masse ... ? que faut -il de plus ?

Je ne pense pas. Un facteur doit être le diamètre, mais ça ne peut pas être suffisant. Je n'y connais pas assez pour répondre en détail, mais j'imagine que c'est lié au profil de l'hélice, son pas, ses caractéristiques aérodynamiques, ...

Cordialement,

[sitalgo]

"Est ce que je peux déterminer ça théoriquement avec comme seule donnée le moment d'inertie du solide, sa surface, sa masse ... ?"

Le moment d'inertie ne te sert à rien ici. Le problème est de lutter contre l'adhérence initiale (jette un coup d'oeil sur les forces de frottement sur wiki). Pour cela il te faut regarder chaque liaisons (axes et roues) et surtout obtenir les données de frottements entre matériaux où les caractéristiques d'un produit industriel.
A mon avis si tu n'es pas pointu dans ce domaine, tu risques simplement de faire une erreur du simple au quadruple.

Maintenant je pense que cette valeur ne t'es pas utile. Elle est pour les matériaux susceptibles d'être utilisés dans ce cas un peu supérieure aux frottements par glissement mais ça ne dure qu'un instant, d'autre part on est sûr que l'éolienne va démarrer (ou alors tu es vraiment un gros nul ).
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[invitebfab7c99]

Pourquoi ce couple minimal est utile ? Tout d'abord il est clair que mon hélice va entrainer qqch, c'est pas marrant sinon.. Disons que mon patron m'a imposé les caractéristiques de l'hélice et je doute un peu de son efficacité..Donc c'est pour ça que je veux savoir si le peu de vent qu'il y a à pau [...](en moyenne 4 m/s par an) pourra faire tourner ma structure qui pèsera, si tout va bien, 500 à 600 kg...

En ce qui concerne l'énergie que restituera mon hélice, j'y travaille également...

[sitalgo]

Il ne faut pas confondre les problèmes, ce n'est pas l'hélice qui a un couple d'adhérence initiale, c'est le système complet. L'hélice doit être la plus efficace possible, encore faut-il ensuite conserver sa puissance par une mécanique soignée.

Il faut le faire avec le système complet avec moteur et éventuellement multiplicateur pour que ça ait un sens. L'hélice seule n'a aucun intérêt, il faut traiter toute la chaîne.

En imaginant qu'il y a un roulement à bille au niveau de la turbine et qui va reprendre son poids, on peut savoir ses caractéristiques détaillées en demandant au fabricant (poids supporté, vitesse maxi, frottements etc.).

Mais tu peux très bien le mesurer sans calculer en bricolant un bras de levier équilibré sur lequel tu places des poids jusqu'à ce que ça bouge.