Bonjour,
je suis nouveau sur le forum et j'ai commencé par poster ma question dans la catégorie " mathématiques" mais après réflexion, je pense que le forum physique est plus adapté à mon problème.
Voici justement mon problème en question:
je dois réaliser une fusée à eau dont l'altitude doit être maximale.
Lorsque cette fusée décolle, 2 forces s'exercent sur elle ( en réalité 3, mais ici, on va oublier la résistance de l'air): la poussée et le poids.
La poussée permet de faire décoller la fusée, et plus la poussée est importante, plus l'apogée sera importante.
Une façon d'augmenter la poussée est d'augmenter le volume d'eau, donc on pourrait penser que pour augmenter l'altitude de ma fusée, il me suffit de remplir le réservoir d'eau.
Mais, d'un autre côté, le poids tend à ramener ma fusée vers le sol et plus la masse est importante, plus le poids est important. Donc, pour diminuer l'influence du poids, je dois mettre moins d'eau dans ma fusée.
Il me faut donc trouver le rapport idéal masse d'eau/ masse d'air qui me permettrait d'optimiser la poussée sans pour autant augmenter de façon trop importante le poids.
J'ai vu sur de nombreux site que le rapport idéal est 1/3 d'eau pour 2/3 d'air, mais ce qui m'intéresse réellement, c'est le développement mathématique qui me permet d'arriver à ce résultat.
Pour information, la relation donnant le poids est P=m.g (m=masse de la fusée; g=9.81) (je sais bien que vous le savez tous, mais je préfère être complet)
et la relation donnant la poussée est Poussée= 2*S*P (où S est la surface d'éjection et P est la pression) (du moins, c'est la relation que j'ai, mais il me semble que d'autres relations, différentes de celles-ci, seraient peut-être plus adapté pour la résolution).
Mais à vrai dire, je ne suis même pas sur que le problème concerne le poids: certains sites suggéraient qu'il faut laisser une certaine place à l'air, non pas pour alléger la fusée, mais plutôt pour permettre d'emmagasiner assez d'énergie potentielle, sans pour autant négliger l'eau qui est "le carburant" de ma fusée.
En clair, je suis dans le flou total et j'espère que certains d'entre vous pourront au moins me guider pour la résolution de ce problème.
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