atterrissage fusée et force de frottement

[dejanbulfi]

Bonjour, je suis un étudiant en terminale et en cour de physique je me suis demandé comment la fusée de Space X Falcon 9 revient sur Terre et atterrit, du coup j'ai choisis de faire des recherches afin de prendre cela comme question au grand oral, mais ce n'est pas un tâche aisée
Il faut négliger les pertes de carburant (masse) et la poussé d'Archimède mais pour les forces de frottement qui sont trop importantes je ne sais pas comment faire je sais qu'il faut utiliser les formules des forces de frottement quadratics mais je ne suis pas à l'aise avec, je n'arrive pas à conclure et à comprendre la formule f=kv2 pour trouver le k par exemple, je cherche juste la vitesse d'arriver sur terre dans le cas où la fusée n'agit pas, donc en totale chute libre, je sais comment faire la suite pour trouver la force nécessaire a l'atterrissage (théorème de l'ergie cinétique et capacité des moteurs), voici les valeurs que je pense importantes pour la résolution que j'ai d'ailleurs prise sur le site de Space X

masse: 538 tonnes
Vitesse initiale : m/s.
hauteur initiale :2000m
On approximise la forme de l'engin a un cylindre d'hauteur 70m et de diamètre 3,6m qui tombe perpendiculaire à la surface de la Terre

si qqun peut m'aider à comprendre où m'indiquer comment faire je suis preneur
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[XK150]

Bonjour ,

Oui , c'est loin d'être simple ...

Il y a beaucoup à apprendre ( et beaucoup d'écrits ) à partir du LMA ( Lunar Module Apollo 11 , manoeuvre réussie en 1969 et ce , à noter , avec des puissances de calcul très faibles ) ,
mais évidemment sans trainée aérodynamique qui complique encore ...

Le 2 éme lien aborde tous les calculs basiques , à voir si tout cela peut vous aider ( au moins à lister les difficultés sans pour autant les résoudre ).

https://dodlithr.blogspot.com/2014/0...heory-and.html

https://s3.amazonaws.com/usma-media/...nniversary.pdf

[stefjm]

Et un superbe asservissement de position pour se poser sur un timbre poste au sol à vitesse nulle en arrivant depuis une orbite basse!

[f6bes]

Bjr dejanbunlfi,
Ben en chute libre.....(...e cherche juste la vitesse d'arriver sur terre dans le cas où la fusée n'agit pas, donc en totale chute libre..)
, je préfére ne pas etre dedans !!
Si j'ai bien compris, il y a des rétrofusées!
Maintenant si chute LIBRE...je suppose que cela va dépendre de la position que va prendre la fusée lors de sa chute.
Donc les frottements vont dépendre de cette position....c'est à dire de son coefficient...Cx.
Bonne journée

[A voir en vidéo sur Futura]

[dejanbulfi]

Merci, je comprends mieux la phrase qu'il y a en dessous de ton pseudo, "Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance "

[XK150]

La chute libre avec frottement est entièrement traitée ici : https://www.physagreg.fr/mecanique/m...rottements.pdf
Aussi bien en considérant la force en -kv ou -kv^2 .

Maintenant , le rapport avec SpaceX Falcon ....

[calculair]

Bonjour,

Pour ton oral j'expliquerai que le calcul réel est tres compliqué.

Je commencerai par négliger les force de frottements , Je dirais e plus que la poussée des moteurs est constante TU as Alor un problème simple d'une décélération a vitesse constante

Je compliquerai le problème avec le frottement sous forme de KV2

En fait le frottement devient KV aux vitesses faibles juste avant l'atterrissage a vitesse nulle.

Si tu arrives à cela je pense que c'est tres bien , mais il faut préciser que dans le monde réel g n'est pas constant notamment si l'attitude de départ est élevée. Par ailleurs il n'est pas évident que la poussée reste constante. Il se peut qu'il ait des contraintes particulières comme la minimisation de consommation de carburant qui conduise à un pilotage de la poussée.

Bonjour, je suis un étudiant en terminale et en cour de physique je me suis demandé comment la fusée de Space X Falcon 9 revient sur Terre et atterrit, du coup j'ai choisis de faire des recherches afin de prendre cela comme question au grand oral, mais ce n'est pas un tâche aisée
Il faut négliger les pertes de carburant (masse) et la poussé d'Archimède mais pour les forces de frottement qui sont trop importantes je ne sais pas comment faire je sais qu'il faut utiliser les formules des forces de frottement quadratics mais je ne suis pas à l'aise avec, je n'arrive pas à conclure et à comprendre la formule f=kv2 pour trouver le k par exemple, je cherche juste la vitesse d'arriver sur terre dans le cas où la fusée n'agit pas, donc en totale chute libre, je sais comment faire la suite pour trouver la force nécessaire a l'atterrissage (théorème de l'ergie cinétique et capacité des moteurs), voici les valeurs que je pense importantes pour la résolution que j'ai d'ailleurs prise sur le site de Space X

masse: 538 tonnes
Vitesse initiale : m/s.
hauteur initiale :2000m
On approximise la forme de l'engin a un cylindre d'hauteur 70m et de diamètre 3,6m qui tombe perpendiculaire à la surface de la Terre

si qqun peut m'aider à comprendre où m'indiquer comment faire je suis preneur

[dejanbulfi]

Mais du coup je sais pas utiliser la formule

[dejanbulfi]

En fait mon seul problème est la force de frottement, je dois trouver la vitesse finale de l'engin pour trouver sa force et donc avec le théorème de l'énergie cinétique la contrer, l'engin arrivé a la verticale sur le dernier km donc je simplifié et dit je c'est tout le long, mais du coup je ne sais pas comment calculer smce coeff sachant que la face "visible" du sol et donc soumise aux frottements est un cercle de diamètre 3,6m

[calculair]

Sur ce lien tu trouvera le moyen d'évaluer le Cx de ta fusée

Pour ce qui concerne le calcul il il faut intégrer m d2X/d t2 = mg - KV2 - Poussee

Si tu ne sais pas intégrer, il faut faire le calcul sur un tableur Excel en prenant du pas assez petit pour ne pas faire d'erreur trop grande...

En fait mon seul problème est la force de frottement, je dois trouver la vitesse finale de l'engin pour trouver sa force et donc avec le théorème de l'énergie cinétique la contrer, l'engin arrivé a la verticale sur le dernier km donc je simplifié et dit je c'est tout le long, mais du coup je ne sais pas comment calculer smce coeff sachant que la face "visible" du sol et donc soumise aux frottements est un cercle de diamètre 3,6m

[calculair]

Remarque : Dans Un problème scolaire l'énoncé te donne exclusivement les données que tu as besoin . Un problème réels tu as à disposition un tres grand nombre de données , et tu dois choisir celle qui sont essentielles pour résoudre le problème .

Sur ce lien tu trouvera le moyen d'évaluer le Cx de ta fusée

Pour ce qui concerne le calcul il il faut intégrer m d2X/d t2 = mg - KV2 - Poussee

Si tu ne sais pas intégrer, il faut faire le calcul sur un tableur Excel en prenant du pas assez petit pour ne pas faire d'erreur trop grande...