Puissance d'un moteur pour une accélération de 1g

[Marceau15]

Bonjour,

J'étudie la fusée de tintin, et dans mes recherche il m'est indispensable de savoir la puissance (en watt ou chevaux ou ce que vous trouverez.. ) nécessaire pour faire une accélération de 1 g ( g est l'unité de l'accélération et vaut environ 9,81 m.s-²). Bien sur tout ce qui est gravitation terrestre ne compte pas ; la fusée se déplace hors de l'atmosphère .
J'aimerai donc une formule ou quelque chose qui pourrai m'aider sachant que j'ai les caractéristiques de la fusée (masse, ect...)

Merci d'avance pour vos réponses.
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[phys4]

Bonsoir,
Si vous connaissez la masse de la fusée, alors vous pouvez avoir la poussée du réacteur.
Formule habituelle F = m*g comme pour la pesanteur, car il faut lui donner une pouusée égale à son poids pour avoir l'équivalent de la pesanteur sur Terre.

Pour la puissance il faut une donnée supplémentaire : la vitesse d'éjection v, ou la masse éjectée par seconde dm/dt. Avec l'un vous avez l'autre puisque l'on retrouve la poussée avec v*dm/dt = F

Un moyen de le retrouver c'est de savoir quelle est la durée de propulsion :le réacteur a du fonctionner pendant près de 7 heures et il n'a donc épuisé qu'une petite partie de la masse de la fusée, cela permettra d’apprécier la quantité éjectée par seconde, puis de trouver la vitesse d'éjection. Vous aurez alors la puissance par P = v*F/2

Bonne suite.

[Mct92mct]

Bonjour,

J'étudie la fusée de tintin, et dans mes recherche il m'est indispensable de savoir la puissance (en watt ou chevaux ou ce que vous trouverez.. ) nécessaire pour faire une accélération de 1 g ( g est l'unité de l'accélération et vaut environ 9,81 m.s-²). Bien sur tout ce qui est gravitation terrestre ne compte pas ; la fusée se déplace hors de l'atmosphère .
J'aimerai donc une formule ou quelque chose qui pourrai m'aider sachant que j'ai les caractéristiques de la fusée (masse, ect...)

Merci d'avance pour vos réponses.

Bonsoir, la puissance pour un moteur fusée ne correspond pas à grand chose... pourquoi voulez vous la connaître?
un calcul simple est de multiplier la poussée par la vitesse de déplacement... si la poussée est en Newton et la vitesse en m/s alors la puissance est en whatt
Cordialement

[Marceau15]

Tout d'abord merci de votre réponse.
Mais justement c'est là que je bloque... En effet le moteur de la fusée de Tintin est un moteur atomique ( qui n'est pas utilisé réellement pas les humains car il dégage trop de radiations) donc il n'y a pas d'éjection.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Marceau15]

Bonsoir Mct92mct,
Je cherche à savoir la puissance pour savoir la consommation du moteur.
Le problème dans votre démarche est que justement comme la fusée accélère constamment de 1 g, la vitdsse augment chaque secondes...

[antek]

Je cherche à savoir la puissance pour savoir la consommation du moteur.

De la fusée de Tintin ?

[Marceau15]

Antek oui c'est ça : la consommation du moteur atomique de la fusée de Tintin dans Objectif Lune (dans le cadre de mon TPE)

[harmoniciste]

tout ce qui est gravitation terrestre ne compte pas ; la fusée se déplace hors de l'atmosphère .

Bonsoir Marceau15,
Il ne suffit pas de sortir de l'atmosphère pour s'affranchir de la gravitation terrestre.
D'autre part, avec une poussée égale au poids, la fusée ne fera que s’alléger totalement sur le sol, mais restera indéfiniment sur le pas de tir sans monter.

[mach3]

Tout d'abord merci de votre réponse.
Mais justement c'est là que je bloque... En effet le moteur de la fusée de Tintin est un moteur atomique ( qui n'est pas utilisé réellement pas les humains car il dégage trop de radiations) donc il n'y a pas d'éjection.

Bien sûr que si il y a éjection, sinon les lois physiques ne sont pas respectées...

m@ch3

[Marceau15]

Effectivement c'est un abus de langage et je vous pris de m'en excuser.
Je voulais dire par là que la puissance que je cherche est celle est celle du moteur quand la fusée est hors de l'attraction gravitationnelle terrestre (ou du moins quand elle est négligeable).
Pour ce qui est du départ de la terre, la fusée utilise un autre moteur bien plus puissant (mais ce n'est pas la question que je cherche).

[Dynamix]

donc il n'y a pas d'éjection.

C' est contraire aux lois de Newton .
La puissance des moteurs ne se déduit pas de l' énergie de la fusée .
Une bonne partie de l' énergie est communiquée au fluide éjecté et ne va donc pas à la fusée .

[Marceau15]

Merci m@ch3 je me rend compte de mon erreur ! Les formules qui ont été données par phys4 sont-elles juste pour un moteur atomique ?

[phys4]

Si vous essayez d'appliquer, vous trouverez une puissance énorme, il est possible que la vitesse trouvée soit trop grande pour les formules données.

Dans ce cas je vous donnerez les formules relativistes pour ce problème.

[phys4]

Je vais un peu plus loin, en donnant un exemple possible:
Le moteur hypothétique utilisé est un moteur à fusion qui transforme 1/150 de la masse de son "carburant" en énergie et éjecte les résidus.
La vitesse d'éjection est alors de 35 000 km/sec
Pour une fusée de 250 tonnes (estimation rapide, je n'ai pas les données) il faut une masse de carburant de 72 g/sec, soit une consommation totale pendant le vol de 1,7 tonne environ. Nous pouvons donc oublier la variation de masse de la fusée pour un vol aussi court.
La puissance du réacteur est alors de 4,375 .1013 W soit 44 TW environ, soit plus de 1000 fois la puissance moyenne utilisée sur Terre.

Je vous laisse le calcul des autres exemples possibles.

[harmoniciste]

Bonjour,
En négligeant les phénomènes prépondérants (attractions gravitationnelles),
il faudrait alors accélérer à 1 g pendant t secondes jusqu'à la moitié de la distance Terre/Lune, puis retourner la fusée pour inverser le sens de la poussée et ralentir pendant l'autre moitié de la distance.
En prenant 200.000 km comme demi-distance, on trouve facilement t = 6300 secondes soit une vitesse maxi = 63 km/s à mi-chemin, et un alunissage après seulement 3h30'

[Mct92mct]

Paris la lune en trois heures 30mn, alors qu'on est infoutu d'aller à New York en moins de 6 heures depuis que Concorde c'est fini...
Faut quand même avouer que ce serait pas mal!