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Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé



  1. #1
    EstelleBru

    Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé


    ------

    Bonsoir à tous,

    Excusez ce titre peu parlant voire faux, j'ignore les termes scientifiques pour le moment.

    J'ai une curiosité que j'aimerais assouvir. Je me demande si une formule existe ou non.
    Supposons une personne musclée pesant 50 kilos avec une aile manufacturée sur chaque bras. L'idée serait que cette personne puisse sauter (lever les pieds du sol) sans bouger ses jambes juste en "battant des ailes".
    J'aimerais au final pouvoir calculer quel doit être le volume d'air que devrait pousser cette personne vers le bas à l'aide de ces ailes pour pouvoir se surélever.

    J'espère avoir été assez clair, merci pour vos réponses.

    Bonne soirée.

    -----

  2. #2
    invite07941352

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Bonjour,
    C'est quoi une aile " manufacturée " ?
    Pour le reste, soyons clair , c'est impossible de décoller du sol , surplace , en agitant quoique ce soit avec les bras .
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  3. #3
    LPFR

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Bonjour.
    Déjà, sans utiliser des ailes ni de l'air, regardez combien d'athlètes sont capables de tenir quelques secondes une "croix de fer" aux anneaux.

    En tout cas, pour répondre à votre question, la force vers le haut (qui doit être égale au poids de l'athlète plus ses ailes) est donnée par F = Q.V où V est la vitesse de l'air envoyé vers le bas et Q la masse d'air par unité de temps (kg/s) envoyée vers le bas.
    Cette "formule" est valable pour tous les objets qui volent sans faire appel à la poussée d'Archimède. Elle est valable, pour les drosophiles, le Concorde, le 380, et les hélicoptères.

    Le plus "rentable" en énergie est d'envoyer beaucoup d'air vers le bas à basse vitesse. C'est la raison pour laquelle le Gossamer Albatross avait des ailes si énormes.
    Au revoir.

  4. #4
    EstelleBru

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Une aile manufacturée, faite à la main.

    C'est en tout cas possible avec la force des jambes :
    http://www.futura-sciences.com/video...ire-atlas-170/


    Je concède, c'est peu probable pour pas dire impossible.

    Merci LPFR, c'est exactement la réponse que j'attendais.

    Bonne journée.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Jaunin
    Animateur Technologies et Bricolage

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Bonjour, LPFR,
    Effectivement c'est ce que j'avais regardé, mais pour en arriver là, il sont tous une hélice.
    (Y a pas d’hélice hélas.- C’est là qu’est l’os !)(La grande vadrouille)
    Cordialement.
    Jaunin__

  7. #6
    calculair

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Bonjour,

    Un calcul rapide semble montrer que la manip est truquée...... J'estime a 5kg max max la poussée dune de ces hélices. Les 4 doivent soulever le bonhomme, plus toute la structure...... !!!!!

    Quelqu'un a t'il une autre estimation ???


    Citation Envoyé par EstelleBru Voir le message
    Une aile manufacturée, faite à la main.

    C'est en tout cas possible avec la force des jambes :
    http://www.futura-sciences.com/video...ire-atlas-170/


    Je concède, c'est peu probable pour pas dire impossible.

    Merci LPFR, c'est exactement la réponse que j'attendais.

    Bonne journée.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  8. #7
    EstelleBru

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Je préfère pas me prononcer trop sur un sujet que je ne connais pas bien, mais cette vidéo ne me semble pas être un fake puisque j'ai lu sur un autre site qu'elle a été approuvé par le FAI (donc leurs membres devaient être présents lors de l'événement).
    Je ne suis pas crédule mais ça m'a semblé bel et bien plausible.

  9. #8
    calculair

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    bonjour,

    essayes de pifomètre les ordres de grandeurs


    La machine avec le bonhomme dessus doit dépasser les 100kg

    Il faudrait une traction de 25 kg par hélice à minima

    vue la vitesse de rotation c'est impossible.

    Le calcul le confirme
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  10. #9
    LPFR

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Bonjour.
    On peut trouver plus de détails dans la page de wikipedia et surtout dans la page correspondante de discusion.

    Il est vrai que la réalisation de la vidéo a tout ce qu'il faut pour qu'elle semble un "fake" (scènes ultra-brèves dans lesquelles on ne voit rien).
    Au revoir.

  11. #10
    calculair

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Bonjour LPFR,


    J'avais largement sous estimé le diamètre des hélices

    en supposant qu'elles tournent 0,2 tours /s avec un diamètre de 20m, il faut fournir 4,6 kW par hélice et elles tractent chacune 90 kg

    Comme le rapport Puissance /traction est proportionnel à N ( vitesse de rotation ) , la diminution par 2 de la traction pour qu'elle soit de l'ordre de 180 kg, cela signifie qu'il faut un peu plus de 2 kW par hélice

    Le sportif doit donc fournir 8 kW pour s'élever........C'est peut être possible...... mais pas longtemps bien sur



    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    On peut trouver plus de détails dans la page de wikipedia et surtout dans la page correspondante de discusion.

    Il est vrai que la réalisation de la vidéo a tout ce qu'il faut pour qu'elle semble un "fake" (scènes ultra-brèves dans lesquelles on ne voit rien).
    Au revoir.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  12. #11
    invite07941352

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Bonjour,
    Non, 8 kW humain, c'est impossible ... As tu lu le lien Wiki : ils annoncent 1.1 kW le temps de s'élever à 3 m, et ensuite 600W pour le stationnaire .
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  13. #12
    LPFR

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Bonjour Calculair.
    Dans Wikipedia il est dit que le sportif (cycliste, comme dans tous ces cas), doit fournir 1,1 kW pendant quelques secondes pour monter à 3,3 m, puis 600 W pour y rester pendant 1 minute.
    Et qu'il s'était entrainé pour fournir cette courbe de puissance.
    Cordialement,

  14. #13
    calculair

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Bonjour,

    J'ai du mal à croire qu'avec 1 kW on décolle cet engin qui pèse 150 kg......

    Si c'est le cas, cela mérite bien la récompense, mais je ferais une expertise approfondie avant de faire le chèque. Je suppose qu'il y a de bons experts chez Sikorsky
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  15. #14
    invite07941352

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Re,
    Plus de détails ici , avec un effet de sol ? http://www.aerovelo.com/projects/helicopter/tech-info/

    mgh : (55 +80 ) .10 . 3 = 4050 J ; en 4s : 1000 W ... Si tout est idéalement parfait .
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  16. #15
    Bluedeep

    Re : Calculer la force inverse avec le volume d'air poussé

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    Bonjour,

    J'ai du mal à croire qu'avec 1 kW on décolle cet engin qui pèse 150 kg......
    Un peu moins apparemment :

    The average power required for a 1 minute Sikorsky Prize flight is currently estimated at 550 Watts for an 80 kg pilot like Todd. ..... At 772 Watts for 1 minute, our pilot’s power output exceeds the power requirements of the helicopter by a safe margin.

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