montgolfiere

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bonjour j ai quelque soucis avec un exercice de physique

Po: pression atmospherique au niveau de la mer
M: masse molaire moyenne de l'air
z= niveau de la mer
(ox) axe cartesien ascendant
l'air atmospherique a une temperature uniforme: To
Vo: volume du ballon, supposé spherique
mo = masse de la nacelle, enveloppe, passagers et materiel, cste
les gaz sont supposés parfaits
le ballon supposé est de type montgolfiere (ou ballon à air chaud).en vol, l air interieur a une Temperature de 100 degré C

questions preliminaires
1- etablir l expression de la pression P à l altitude z. on posera r=R/M
j ai trouvé P(z)=Po exp(-gz/rTo)je n'écris pas le détail, à moins que vous ne voyez une erreur

2-L'air étant chauffé, le ballon restant ouvert, la pression de l'air intérieur égale la pression exterieure. comment expliquer alors que le ballon reste gonfler?
Je ne savais pas comment justifier, si vous avez une piste...j aurais ecrit à cause de l'air chaud ascendant ...

3-Donner le nom et les caracteristiques de la force ascensionnelle qui permet au ballon de voler
Poussée d archimede, verticale vers le haut.

si vous pouviez m aiguiller sur la 2eme et me dire ce que vous en pensez. la suite de l exo je la posterais juste apres =)
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[f6bes]

2-L'air étant chauffé, le ballon restant ouvert, la pression de l'air intérieur égale la pression exterieure. comment expliquer alors que le ballon reste gonfler?
Je ne savais pas comment justifier, si vous avez une piste...j aurais ecrit à cause de l'air chaud ascendant ...

Bjr à toi,
D'aprés toi quel est le poids de l'air à "l'extérieur" et à "l'intérieur" pour un meme volume à pression égale ??
A+

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le poids de l air à l interieur est plus faible qu'à l' exterieur (volume egal et pression identique) car:

p=mg de façon générale
et PV=nRT d'ou n= PV/RT ainsi en multipliant par M de chaque coté:
Mn=PVM/RT
m=PVM/RT
seul T varie donc pour l air chaud T augmente donc la masse diminue ainsi le poids aussi contrairement à l air exterieur. Merci bien!

on me dit ensuite que:

Vol du ballon à air chaud:
1-Montrer qu'au decollage la resultante des forces qui agissent sur le ballon peut s ecrire

Ti est la temperature de l air à l interieur
r= R/M
J'ai reussi à y faire, je ne detaille pas.

le pilote impose une temperature Ti initiale Tio

2-montrer que cette temperature est suffisante pr decoller
J ai dit que
et j'arrive au final à
j'ai utilisé les valeurs numeriques pour arriver au final Tio strictement superieur ) 362 K donc c'est bon
là encore je voulais juste savoir si c'était correct de raisonner comme ça

3- question plus problematique. en supposant que le pilote maintient la temperature Tio à l interieur du ballon, calculer zmax l altitude ateinte par le ballon.
sans parler d applic.numerique dans un 1er temps j'ai écrit:
à zmax le poids et la poussé d archi se compensent donc:
et je me suis dit que je devais isoler quelque chose pr le reinjecter dans l expression des questions preliminaires de P(z)...sauf que je ne sais pas quoi isoler(et donc reinjecter)! il faudrait que j'ai P(z) pour bien faire mais je ne l'ai pas!

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Petit soucis avec la version de latex je reecris mes expressions de latex du poste precedent





est superieur strictement à

celle apres le "j'arrive au final" elle est bien ecrite (3eme)



Désolée et merci

[A voir en vidéo sur Futura]

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mes posts sont si longs que ça?

[f6bes]

Bjr à toi,
Tu te compliques bien la vie ! Moi les formules j'y comprends rien.
Par contre ce que je sais c'est que si pour un meme volume l'un est plus léger que l'autre ...ça flotte !
Ca s'appelle différence de DENSITE
La "densité" la plus faible "flotte" dans la "densité" la plus forte !!
Pas besoin d'en savoir plus ..
A+

[lambolo]

bonjour,
effectivement , la pression n'a rien avoir la dedans , c'est uniquement une question de densité , pour preuve : un ballon de baudruche gonflé (donc supérieur à la PA) mais a la même t° que l'air extérieur ne s'envole pas
par contre avec un gaz mois dense ( hélium par exemple ) celui-ci s’élève

@+
alex

[Geo77]

Bonjour

2-L'air étant chauffé, le ballon restant ouvert, la pression de l'air intérieur égale la pression exterieure. comment expliquer alors que le ballon reste gonfler?
Je ne savais pas comment justifier, si vous avez une piste...j aurais ecrit à cause de l'air chaud ascendant ...

Trouvé dans ce sujet : http://forums.futura-sciences.com/ph...tgolfiere.html

la pression est elle la meme dans le ballon : oui en bas du ballon puisque ca communique avec l'exterieur : non en haut puisque la densité de l'aior interieur est differente de l'air exterieur : le haut du ballon est bien sous pression : donc il est bien gonflé , mais cette variation de pression est tres faible et on peut l'oublier dans le calcul

à zmax le poids et la poussé d archi se compensent donc:

Po: pression atmospherique au niveau de la mer
Mais P varie avec l'altitude ?

[inviteaa34f496]

Bonjour
Je suis désolée d'arriver comme ça deux ans après ^^
Mais j'ai presque le même exercice de physique à faire et je suis un peu perdue...
En calculant F je trouve 1313N, strictement positif donc la montgolfière décolle
Mais après je dois établir une nouvelle expression de F lorsque z augmente
Donc j'ai remplacé dans la première expression et j'obtiens :
F = - m*g - (Po*Vo*g)/ (r * Ti) + (Po * Vo * g * exp(-g*z/r*To))/ r * To

Mais je trouve cela bizarre...

Quelqu'un saurait-il si cela est juste?

[Eurole]

Bonjour
Je suis désolée d'arriver comme ça deux ans après ^^
Mais j'ai presque le même exercice de physique à faire et je suis un peu perdue...
En calculant F je trouve 1313N, strictement positif donc la montgolfière décolle
Mais après je dois établir une nouvelle expression de F lorsque z augmente
Donc j'ai remplacé dans la première expression et j'obtiens :
F = - m*g - (Po*Vo*g)/ (r * Ti) + (Po * Vo * g * exp(-g*z/r*To))/ r * To
Mais je trouve cela bizarre...
Quelqu'un saurait-il si cela est juste?

Bonjour.
Comment savoir, sans données ?

Je pense qu'il serait préférable d'ouvrir une nouvelle discussion avec un énoncé précis.
Pour ouvrir une discussion, aller à
http://forums.futura-sciences.com/physique/

et cliquer "Posez votre question"

[inviteaa34f496]

Je l'ai mis ici car il y avait déja l'énoncé... et je me suis dit que peut etre que l'auteur de ce post verrait ainsi mon message et que peut etre il pourrait m'expliquer...

[Eurole]

Je l'ai mis ici car il y avait déja l'énoncé... et je me suis dit que peut etre que l'auteur de ce post verrait ainsi mon message et que peut etre il pourrait m'expliquer...

Si l'énoncé est exactement le même, la méthode peut en effet se défendre.
Mais si c'est "presque" le même, c'est une source de confusion.

[inviteaa34f496]

Pardon :S
C'est le même énoncé mais presque les mêmes questions je voulais dire

[Eurole]

Pardon :S
C'est le même énoncé mais presque les mêmes questions je voulais dire

Il serait utile d'indiquer ces questions et les points de difficultés.

[inviteaa34f496]

"En calculant F je trouve 1313N, strictement positif donc la montgolfière décolle
Mais après je dois établir une nouvelle expression de F lorsque z augmente
Donc j'ai remplacé dans la première expression et j'obtiens :
F = - m*g - (Po*Vo*g)/ (r * Ti) + (Po * Vo * g * exp(-g*z/r*To))/ r * To

Mais je trouve cela bizarre...

Quelqu'un saurait-il si cela est juste? "