flotabilité d'une maquette de dirigeable

[invite9baa72d0]

Bonjour à tous!

Je suis actuellement élève de première S avec, comme vous le savez surement, un TPE (Travail personnel Encadré) en guise d'épreuve pour le BAC. Ladite épreuve consiste en un oral, accompagné d'une production concrète (ex: diapo, expérience...)
Moi et mes amis avons choisis une problématique autour des ressources actuelles du dirigeable dans différents domaines (militaire, industrie, transport)... Passionnant, n'est ce pas ?
Pour la production, nous avons eu l'idée de créer une maquette de dirigeable, équipée d'un petit moteur électrique (masse inférieur à 100g) qui propulserait l’aéronef. Le ballon qui maintiendrais la structure en l'air serait fait de tissu plastifié, rempli d'helium (facilement procurable dans le commerce). Le must du must serait que le dirigeable soit en inertie dans l'air ambiant. Malheureusement, aucun de nous n'a les connaissances pour réaliser un tel objectif.

Ma question est donc la suivante: quelqu'un pourrait-il m'aider à calculer volume d'helium necessaire pour qu'au moins le dirigeable vole ? le volume nécessaire pour que la force ascentionelle compense le poids de l'aéronef, et que ce dernier soit en totale inertie ?

Merci d'avance pour vos reponses

(Rappel des données: masse du moteur <100g, masse de la structure environ égale à 200g, masse volumique de l'air: 1.2 kg/m^3 , masse volumique de l'Helium 0.17 kg/m^3)

(Mon adresse mail: rolexfurious44@hotmail.fr)
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[vanos]

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[phys4]

Bonsoir,

Vous avez réuni toutes les données pour obtenir la réponse, vous aurez une portance d'environ 1 g par litre de la maquette.
Il faut donc prévoir une structure de quelques 300 litres.
Si vous avez la forme à réaliser, il sera facile d'en déduire les dimensions.

Comment savez vous que la structure ne fera que 200g, sans avoir les dimensions ?
Je pense qu'il faudra refaire l'évaluation du bilan des forces avec le plan de la maquette.

[invite9baa72d0]

Tout d'abord, merci beaucoup pour cette reponse claire et rapide;

1 g de portance par litre ? Parfait, ça ne va pas compliquer les calculs . En ce qui s'agit de la masse de la structure, 200g n'est qu'une approximation, une idée à vue. Il faudrait en effet la redéfinir plus rigoureusement après avoir fait des plans du dirigeable.

La structure dépend de la masse, et la masse dépend de la structure de l'aeronef. Je vais y reflechir !

Encore merci, bonne soirée

[A voir en vidéo sur Futura]