Coussin d'air: lien entre le volume expulsé et la force produite

[invitecdec2582]

Bonjour à tous,

Je suis actuellement en terminale S SI, et dans le cadre des PPE j'étudie un mobile sur coussin d'air (vous savez, la bestiole qu'on utilise en physique, qui glisse sans frottement et qui parfois vous envoie une bonne chataîgne ).
Le coussin d'air est réalisé à partir d'une pompe qui expulse vers le sol un volume d'air V vers le sol toutes les secondes à travers une surface S.

Une des questions qu'on se pose est: Quelle est la relation entre le volume expulsé et la force produite ?

Si quelqu'un aurait quelques indications , ce serait sympa parce que j'ai rien trouvé sur le net, et vu que je suis en vacances, impossible de demander à un prof...

Merci
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[invite69483f5c]

Bonjour,

Le volume d'air expulsé par la pompe et la force produite n'ont de rapport qu'entre les fuites, le volume d'air emprisonné et le poids du mobile à déplacer.
Je m'explique : les lois de la physique font que grossièrement pour déplacer la charge il faut la soulever, donc plus la surface d'air emprisonnée est grande et plus la pression sera faible, mais plus le volume d'air du coussin sera important et comme Pression X Volume = constante, avant de soulever cela peut mettre un certain temps.
De plus la pression/volume délivré par la pompe est fonction de la planéité du sol sur lequel est ton mobile. Sur un chemin de terre pour un même poids il te faudra beaucoup plus de débit que sur un marbre d'ajusteur dont la planéïté est presque parfaite.
Tu peux aussi relier la pression, le volume expulsé par la pompe et la surface des fuites par une loi de la physique des fluides.
Perso, j'ai vu réaliser un palier à air avec une rainure rectangulaire des 4 ou 5mm de largeur sur 0,1mm de profondeur. J'ai également vu une table de fraiseuse basée sur le même principe de la rainure.

[invitea29d1598]

Déplacé depuis le forum TPE.

[invite0324077b]

(vous savez, la bestiole qu'on utilise en physique, qui glisse sans frottement et qui parfois vous envoie une bonne chataîgne ).

non je ne connais pas ta bestiole mais je connais les coussin d'air : la force c'est la pression multiplié par la surface : ce n'est pas le debit qui compte

pour un vehicule sur coussin d'air le debit est un gaspillage d'energie : on met des jupes souples pour determiner une grande surface sans trop de debit

mais pour les aplication de precision il n'y a pas de jupe souple : si on envoie un debit constant la pression va monter jusqu'a ce que ca se leve a la bonne hauteur pour que la fuite laisse passer le debit : si les surface etait parfaitement plate , ca se souleverait quel que soit le debit , mais plus le debit est faible plus le soulevement sera faible : comme rien n'est parfait , si il y a un debit qui peut partir par les defaut de surface , il faut un debit superieur pour que ca flotte

pratiquement avec un debit constant dans un seul coussin d'air ca n'est pas stable , ca bascule dans tout les sens et ca frotte : il faut au moins trois coussin avec chacun son debit

[A voir en vidéo sur Futura]