Pour un travail de science nous devons construire une montgolfière capable de soulever exactement 50g.
Seulement que je ne sais pas quel sont les dimensions à utiliser pour la construction de cette montgolfière...
Est ce que quelqu'un pourrait m'aider?
Merci d'avance
Bonjour !
Pour commencer cherche comment calculer la masse d'un mètre cube d'air à une température supérieure aux cntp...
Vincent
Leonardo était ingénieur "sans papier", et moi diplômé juste...technicien...
Hauteur fois la longueur fois la largeur, oui mais ensuite?
avec ce calcul on peu trouver le volume, et pour trouver la masse c'est : m = poids * volume
a non excuse moi... le calcul est : masse volumique = m/v donc m= masse v. * v donc pour l'air se serait 1,293 *1 = 1,293 kg
(masse volumique de l'air = 1.293 kg* m-3 )
Salut,
Tu es en quelle classe ?
Tu as dèjà étudié les forces (P=mg, poussée d'Archimède) ?
Ca pourrait nous aider à adapter nos explications à ton niveau.
A plus
En effet, bon début, à20°C la masse d'un m3 d'air est de1293 grammes, mais à 50 ou 80°C, combien pour calculer la poussée d'Archimede... ?
Vincent
Leonardo était ingénieur "sans papier", et moi diplômé juste...technicien...
Je ne suis pas encore au lycée, j'ai déjà fait quelque recherche sur la poussée d'Archimède et je sais que si la poussée d'Archimède est supérieure au poids de l'objet celui-ci va monter.
Je ne sais pas comment calculé pour les 50 ou 80°C...
Il y a plusieurs facons de trouver la réponse:
- les tables, tu as juste à connaitre les conditions et lire le résultat
- avec la formule du "gaz parfait" (on apprend ca en fin de lycée, même après je crois)
- ...
Le plus rapide, et peut être le plus attendu à ton niveau, ce sont les tables. Cherche sur internet ca devrait pas être compliqué.
Mais tu pourrais essayer de comparer avec la formule. On pourra t'aider à la comprendre, à faire les calculs et à l'expliquer simplement.
Erreur de ma part, c'est 1293 g à0°C, mes excuses..!
Un petit coup d'oeil sur www.wikipedia.org pour lire ce qu'ils savent sur l'air et ses propriétés s'impose...
Vincent
Leonardo était ingénieur "sans papier", et moi diplômé juste...technicien...
Je crois que cette formule : pV = nRT ne met pas encore utile a mon niveau.
J'ai trouver qu'à 50°C la masse vaut : 1092 g et qu'à 80°C : 1000 g
Mais a quoi cette masse va me servir pour savoir les dimensions exactes de ma montgolfière?
"Tout corps plongé dans un fluide subit une poussée du bas vers le haut égale à... " à toi de compléter...
Vincent
Leonardo était ingénieur "sans papier", et moi diplômé juste...technicien...
au poids du volume de liquide déplacé! Donc si le ballon doit s'élever il faut que la masse volumique de la montgolfière (puisque elle est entièrement immergé dans un liquide) soit inférieure a celle de l'air c'est ça?
tout à fait, à un détail près : l'air n'est pas un liquide, il vaudrait mieux parler de fluideEnvoyé par Adri_Vivi
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Et n'oublie pas que la poussée d'Archimede doit non seulement élever ta masse de 50g mais aussi la masse de l'enveloppe, de la nacelle et du combustible... en quels matériaux comptes tu la construire ?
Vincent
Leonardo était ingénieur "sans papier", et moi diplômé juste...technicien...
Oui c'est vrai! Maintenant je sais que la masse volume de ma montgolfière doit être inférieure a celle de l'air mais maintenant comment savoir la taille de ma montgolfière pour pas que la masse volumique ne dépasse pas celle de l'air et qu'elle puisse transporter 50 g?
papier de soie et fil de fer et un godet de papier d'alu. qui servira de réchaud
tu ne pourras vraisemblablement pas connaître la masse de l'enveloppe+nacelle+combustibl e avant de l'avoir construit, aussi je te suggère une approche différente : construire le ballon d'abord, d'un volume de 1 à 1,5 m3 en fibre de rotin, papier de soie et aluminium avec du meta comme combustible, de le peser et alors calculer la température nécessaire pour qu'il vole avec la charge utile de 50g... la démonstration pratique montrera à ton prof que tu sais calculer une telle chose...
Courage !
Vincent
Leonardo était ingénieur "sans papier", et moi diplômé juste...technicien...
ça devient vraiment compliqué tout ça!!
Re,
Non il suffit juste de prendre un peu de recul et de faire un genre de protocole.
Tu veux soulever une masse de 50g.
Pour ca tu utilises une montgolfière, qui a elle aussi une masse. Il faudra également soulever cette masse. Pour la déterminer, il faut construire la montgolfière et la peser.
Ensuite tu en déduis quelle est la poussée d'Archimède minimum pour soulever l'ensemble {50g + montgolfière}.
{Montgolfière}={ballon "dégonflé"} + {nacelle} + {COMBUSTIBLE}
Il ne reste qu'à trouver la température nécessaire de l'air dans le ballon de la montgolfière pour avoir cette poussée d'Archimède. Ca, tu le fais avec les tables
Essaye de faire les étapes de calcul en imaginant quel pourrait être la masse de la montgolfière, disons 300 g, au pif (tu changeras cette valeur quand tu auras construit la montgolfière):
1 - Quel est le poids que subit l'ensemble {50g + 300g} ?
2 - Le ballon a un volume V (disons 1 mètre cube). Quelle doit être la masse volumique de ce mètre cube d'air pour que la poussée d'Archimède qu'il subit soit égale au poids trouvé en 1 ?
3 - Tu regardes dans la table pour quelle température l'air a cette masse volumique trouvée en 2.
Ok ?
Il faut admettre que si vous êtes au collège, ça peut paraître compliqué (et je pense que ça l'est à votre niveau), mais ça peut être un défi intéressant que d'essayer de comprendre et d'y arriver
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Bonsoir, il faut qu'adri-vivi ait bien compris que la poussée d'Archimède = poids du volume d'air ambiant à 20 degré, l'air normal , qu'occupe la montgolfière gonflée ;c'est une force vers le haut . Le poids qu'aurait ce volume d'air extérieur , ou ce qu'on appelle le poids du volume d'air déplacé , j'insiste c'est de l'air normal à 20°. Si l 'engin fait 2 m3 cette force sera de 2xmasse volumique de l'air à 20degrés et pression normale, c'est ça la poussée d'Archimède . En fait cette poussée d'Archimède sera la même , si on met de l'hélium ; mais l'avantage de l'hélium c'est qu'il est bien plus léger que l'air même l'air chaud .
Pour savoir ce que la montgolfière va faire , il faut calculer les forces vers le bas (poids de l'enveloppe+poids de l'air chaud + 50 grammes + combustible...) le total doit être égal à la poussée d 'Archimède qui est vers le haut ;ainsi la montgolfière sera entre 2 eaux . Si la poussée est un peu plus grande la montgolfière pourra monter . Les forces vers le bas doivent être la même que la force vers le haut, ou plus petites, c'est encore mieux . A savoir , pour un même volume , l'air chaud pèse moins que de l'air froid , c'est pour ça qu'on met de l'air chaud dans les montgolfières.. L'hélium c'est encore plus léger , mais plus cher ...
On voit donc pour avoir plus de poussée que l'on peut jouer avec le volume de la montgolfière (plus de poussée vers le haut) , et la chaleur de l'air à l'intérieur (air moins lourd s'il est chaud , moins de poussée vers le bas) . Regarde sur Internet, volume d'une sphère , calcule la poussée d'Archimède : la force vers le haut ; calcule toutes les forces vers le bas (tout ce qui pèse , y compris l'air chaud , prends 80° par exemple...)
J'espère que je ne t'ai pas plus embrouillé !
J'avais fait une montgolfière avec des couvertures de survie, ça marche pas mal .. Bonsoir.
1max2mov
Il faut une pousée du poid de la mongolfière
Dernière modification par yohann2008 ; 15/04/2012 à 00h31.
Il ne me parait pas si compliqué de calculer à l'avance la masse des composants (surtout en faisant une enveloppe parallélépipédique), et risqué de ne pas le faire. Parce qu'une fois le bruleur en place et étant donné la géométrie de l'enveloppe, il n'est pas sûr qu'il soit possible de jouer sur la température.
Pour le papier de soie par exemple, on trouve facilement le grammage (ex : 18 g/m2). Et le reste ça peut se peser avec un balance de cuisine un peu précise.
a+
Dernière modification par Gilgamesh ; 15/04/2012 à 02h23.
Parcours Etranges
Bonjour tous !
L'hélium ayant été cité voici :
1m3 d'hélium pèse 700g, la poussée d'Archimede vaut donc 1293-700 = 593g ... L'autosustentation du gaz est déjà prise en compte dans ce calcul, inutile de doubler la masse HE...
Avec l'hydrogène ça donnerait 1293-170 = 1123g... gonflé à l'hélium le Hindenbourg n'aurait probablement jamais décollé...
Vincent
Leonardo était ingénieur "sans papier", et moi diplômé juste...technicien...
Merci a tous ! Je crois qu'avec toutes ces informations je pourrais trouver facilement comment faire
Je vous tiendrez informer
Merci beaucoup
