Ballon à gaz calcul...

[Matlabo]

Bonsoir;

J'aimerais faire voler un sac poubelle (J'ai pas de ballon en latex prévu à cet effet) en le remplissant de dihydrogène. Mais avant de passer à la pratique j'aimerai vous exposer mes calculs pour voire si ils sont justes surtout qu'on a pas encore fait le cours.

Données:
Vsac = 37.5 L

1)Calculer le poids du Sac + dihydrogène (P) :
msac = 12g = 0.012Kg
mH2 = 3.19g = 0.00319Kg

P = 0.01519*9.81 = 0.15N

2)Calculer la poussée d’Archimède:

FA = ρ.V.g = 1.255 * 0.0375 * 9.81 = 0.46N

Etant donné que P < FA

Donc en théorie le sac poubelle devrait voler n'est ce pas ?

Merci.
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[phys4]

Bonsoir,
Oui cela peut voler, mais ne vous brulez pas et ne vous faites pas exploser.

[Matlabo]

Hhh.... Oui je prendrais mes précautions..

Mais j'aimerai savoir comment calculer la vitesse d'ascension.

Merci

[phys4]

Le rapport entre la masse totale et la force ascensionnelle vous montre que l’accélération de départ est assez forte pour que le ballon prenne aussitôt sa vitesse limite.
La vitesse limite dépendra de la forme du sac gonflé et elle n'est pas facile à calculer.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Matlabo]

Ouais, mais que représente le rapport entre la masse totale et la force ascensionnelle.?

[antek]

Ouais, mais que représente le rapport entre la masse totale et la force ascensionnelle.?

Le "pouvoir d'accélération", en négligeant les frottements de l'air (qui ne sont pas négligeables).

[Matlabo]

Donc ça s'appelle le pouvoir d'accélération??

"Pouvoir d'accélération" = 0.00319÷0.31 = 0.01

Et quelle est l'unité?

[phys4]

Donc ça s'appelle le pouvoir d'accélération??
"Pouvoir d'accélération" = 0.00319÷0.31 = 0.01

Vous l'avez pris à l'envers : c'est une accélération initiale de 100 m/sec2, donc la vitesse limite est immédiate.

[antek]

Donc ça s'appelle le pouvoir d'accélération ??

C'est ma description qualitative et personnelle, je ne sais pas si c'est très "technique".
Tout simplement, F/m=a

[Matlabo]

Donc c'est issue de la deuxième loi de Newton..
Mais je vois pas pourquoi la vitesse limite est immédiate?

[phys4]

L'accélération est telle que la limitation de la résistance de l'air intervient en moins d'un 1/10 de seconde.

Donc, dès que vous lâchez le ballon, il part avec une force ascensionnelle en équilibre avec la résistance de l'air.
Pour un ballon léger, ce ne sera jamais plus de 1 m/sec.

[Matlabo]

Donc avec la même force F plus la masse est importante ce qui reviendrait à dire que plus l'accélération est faible on aura une vitesse limite plus importante?.... étant donné que vous dites que pour un ballon léger la vitesse limite ne sera jamais plus de 1 mètres par seconde

[invitef29758b5]

Salut

on aura une vitesse limite plus importante?....

Non .
La vitesse limite et atteinte quand la traînée compense la force ascensionnelle (équilibre des forces)
L' inertie modifie le temps mis pour l' atteindre , mais pas la vitesse limite .

[Matlabo]

Je dois avouer que je n'est pas trés bien compris?? ....y'a quelque chose qui m'échappe

[Matlabo]

C'est la deuxième phrase que je n'ai pas très bien compris...

L'inertie de quoi? Et je ne vois pas trop quelle est la relation entre l'inertie et ma question?

[invitef29758b5]

L'inertie de quoi? Et je ne vois pas trop quelle est la relation entre l'inertie et ma question?

L' inertie , c' est ce qui s' oppose à l' accélération .
En l' occurrence la masse dont tu parle dans ton post précédent :

Donc avec la même force F plus la masse est importante ce qui reviendrait à dire que plus l'accélération est faible

[Matlabo]

D'accord.
La résistance de l'air met donc un certain temps pour réagir?

[invitef29758b5]

D'accord.
La résistance de l'air met donc un certain temps pour réagir?

Non .
Elle augmente avec la vitesse .
Au départ elle est nulle , donc l' accélération est maximum .
Au fur et à mesure qu' elle augmente l' accélération diminue .
Quand elle égale la force ascensionnelle , l' accélération est nulle et ne varie plus , et la vitesse est donc constante .

[Matlabo]

Ah oui !!Merci j'ai compris