Simulation d’anticollision de montgolfière

[rapala28]

Bonjour à tous !
Je m’appelle Alexandre, je suis en CPGE MP, passionné de nouvelles technologies et d’informatique je me lance dans le cadre des TIPE, dans la création d’une simulation d’anticollision entre des montgolfières. Je code sous python en 3D et je me pose des questions sur la physique de mon projet.
Tout d’abord une petite présentation s’impose :
Le système se compose de deux montgolfières de cette forme :
Capture.PNG

On supposera dans un premier temps que la poussée d’Archimède est compensée par le poids de la montgolfière et que le vent se déplace qu’horizontalement.
Je créer ma carte des vents (c’est un exemple):
Capture2.PNG

Capture3.PNG

Je configure mes vecteurs vents selon une amplitude allant de 1 à 3 (pour l’instant)
Et les directions sont les principales :
g1061i2.png

Mon problème est le suivant : je déplace mes montgolfières sur cette carte seulement la trajectoire est trop rectiligne quand je change de zones où le vecteur vent est différent.
Capture4.PNG

En vous remerciant de votre réponse, et en vous souhaitant une bonne journée,
Alexandre.
-----

[phys4]

Mon problème est le suivant : je déplace mes montgolfières sur cette carte seulement la trajectoire est trop rectiligne quand je change de zones où le vecteur vent est différent.

Bonjour Alexandre,
les trajectoires sont rectilignes car votre carte comporte peu de cases et peu de directions :
- vous devriez adopter 24 directions au lieu de 8
- et prendre un maillage beaucoup plus fin sur votre carte, que diriez de 256x256 pour commencer ?
- le vent par case devrait être donner par une fonction V(x,y) continue pour assurer une bonne continuité d'une maille à l'autre

Bon travail

[rapala28]

Bonjour phys4 merci pour votre conseil je vais tester cela tout de suite,

cordialement,
Alexandre.

[le_STI]

Salut,

j'ajouterais qu'il serait utile de ne pas négliger l'inertie des masses en mouvement.

Une force due au vent n'aura ainsi pas un effet immédiat sur la trajectoire (enfin si, mais la trajectoire sera progressivement déviée).

[A voir en vidéo sur Futura]

[rapala28]

Bonjour, je viens faire une petite mise à jour de mon programme de simulation d’anticollision !
J’ai changé les 8 anciennes directions en 24 :

directions des vents.PNG

Ce qui me fait 24 nouveaux petits vecteurs ! Puis j’ai créé un générateur de carte aléatoire qui peut :
- Afficher une maille de n x n vecteurs sur Tkinter (python).
Petite note : à n = 500 le pc commence à ne plus aimer

- Transformer le canevas de Tkinter en une image au format .ps (lisible par illustrator et bien d’autres logiciels)

Capture60.PNG

(Vue sur illustrator d’une portion de carte)
Puis je demande à exécuter la simulation des montgolfières sur cette nouvelle carte.
Pour construire cette carte je procède de la manière suivante :
1 En premier je choisi un vecteur aléatoirement
2 Je choisis les vecteurs de la première colonne ainsi que la première ligne par rapport au à celui du dessus pour la colonne et celui d’à côté pour la ligne(le vecteur sera soit le même, ou un vecteur a côté de lui dans la carte des directions se situant plus haut dans mon post):

Capture62.PNG

3 pour finir je complète le reste en tenant compte de celui qui se situe au-dessus et derrière lui :

Capture63.PNG

Je suis preneur de conseils pouvant améliorer mon programme pour le rendre plus réaliste (plus de paramètres …).

[phys4]

Très beau travail rapide, une définition de 500x500 c'est gourmand et pas nécessaire pour une mise au point de programme.
Comment faites vous évoluer les vitesse du vent d'une maille à l'autre ?

[rapala28]

Pour la partie vitesse, je n’arrive pas à trouver une équation pour avoir une vitesse réaliste.
J’utilise le même procédé que pour les directions du vent :
Je prends un nombre entre 5 et 30 (pour l’amplitude du vent) et je construis les autres amplitudes de la même façon que les vecteurs vent (une méthode comme le démineur), pour ainsi avoir des tableaux de vecteurs et d’amplitudes selon la maille.

Capture64.PNG

J’aimerai pouvoir avoir une vitesse qui augmente progressivement quand on rentre dans une nouvelle maille. Et rajouter les forces d'inerties s'appliquant à la montgolfière.

Pour ce qui est de la trajectoire voici quelques exemples :
Capture57.PNG
Capture58.PNG

[phys4]

C'est déjà beaucoup plus réaliste.

Pour l'inertie de la montgolfière, c'est utile si vous considérez que la temps de passage d'une maille à l'autre et de quelques secondes, si c'est de l'ordre de al minute vous pouvez oublier. :
Une montgolfière a une grande résistance de l'air par rapport à son inertie, donc la constante de temps de changement de vitesse dans une vent variable est bien inférieur à la minute.

Si vous voulez faire une simulation plus rigoureuse, il suffirait de prendre une exponentielle pour simuler une variation de vitesse amortie.

[rapala28]

Ok merci pour le conseil je vais essayer de l'appliquer.