STI2D - Comprendre le vol

[1.7] Le vol : pour faire le point...

l'équipe Damien Delalandre, Christian Enault et Laurent Rogier — Mon, 30 Jan 2012 00:10:00 +0000

Des évaluations de synthèse sont proposées : les activités de toute l'année jusqu'au vol de l'avion, le vol de l'avion et la propulsion par hélice, la motorisation (moteurs 4 temps et turbo-réacteurs)...

Première évaluation : deux géants, le vol du plus léger et du plus lourd que l'air

De la découverte de deux géants à l'étude du vol de l'avion

Deuxième évaluation : l'accélération, le vol de l'avion, la propulsion par hélice

Le vol de l'avion, la propulsion par hélice

Troisième évaluation : l'envol de l'avion

L'envol de l'avion

Quatrième évaluation : le moteur 4 temps

Etude d'un moteur Diesel avec Turbocompresseur

Cinquième évaluation : le turboréacteur

Etude du turboréacteur

Évaluation finale : du vol de l'avion au réacteur

Etude du turboréacteur

[1.6] Propulsion et motorisation...

l'équipe Damien Delalandre, Christian Enault et Laurent Rogier — Sun, 11 Dec 2011 20:15:00 +0000

Dans la suite des activités visant à permettre de comprendre le vol, les élèves étudient les solutions techniques permettant d'assurer la propulsion : hélices, moteurs à 4 temps, turboréacteurs...

Des études de cas proposent d'envisager la propulsion telle qu'elle est assurée par différentes solutions techniques implantées sur les aéroplanes : hélices et moteur à 4 temps, turbopropulseur, turboréacteur simple ou double corps, simple ou double flux, poussée "à sec" ou avec postcombustion...

Exercice concernant la propulsion par hélices : pas réel, pas apparent

Propulsion par hélices, pas réel et apparent : exercice

Propulsion par hélices, pas réel et apparent : exercice corrigé

Exercice concernant la propulsion par hélices : vitesse en bout de pale

Propulsion par hélices, vitesse en bout de pale : document ressource
D'après Michel Suire (michel.suire2@wanadoo.fr)

Propulsion par hélices, vitesse en bout de pale, abaque et calcul : exercice et corrigé

Exercices concernant les moteurs à combustion : étude du moteur à 4 temps

Moteur à combustion interne : document ressource
(d'après Dragan Jelic)

Moteur à 4 temps

Moteur à combustion interne : Devoir Maison
(d'après Dragan Jelic)

Moteur à combustion interne : Eléments de corrigé du devoir maison
(d'après Dragan Jelic)

Moteur à combustion interne : évaluation

Exercices concernant les réacteurs : étude du turboréacteur

Etude de turboréacteurs

Etude de turboréacteurs : éléments de corrigé

Du moteur 4 temps au turboréacteur : les cycles thermodynamiques

Du moteur 4 temps au turboréacteur : exercices sur les cycles thermodynamiques

[1.5] Comprendre le vol...

l'équipe Damien Delalandre, Christian Enault et Laurent Rogier — Sat, 12 Nov 2011 23:56:00 +0000

En articulation avec les travaux conduits dans le cadre du module "Société, Culture et Technique", les élèves étudient les principes qui permettent de voler au plus léger que l'air, puis au plus lourd que l'air....

Dans le cadre des enseignements technologiques communs, des études de cas proposent d'envisager l'étude des "objets volants" en situation d'équilibre : la montgolfière au moment où elle va décoller, l'avion en vol "palier".

Les principes physiques sont mis en évidence (gravitation universelle puis terrestre, loi des gaz parfaits, poussée d'Archimède, portance et traînée, lois de Newton), et les lois de l'équilibre en mécanique permettent d'effectuer des calculs : la température de l'air dans la montgolfière au moment du décollage, la vitesse de l'avion en vol palier, la poussée nécessaire pour tenir cette vitesse...

Les calculs proposés sont transposés par les élèves dans une feuille de calcul permettant de faire varier à souhait les données d'entrée, et d'étudier les variations des données de sortie en conséquence.

Exemple de feuille de calcul créée

Premier exercice d'évaluation concernant le vol en palier :

Document Ressource avec les lois

Rappel : les lois de Newton

Enoncé et document réponse

Corrigé de l'éxercice

Deuxième exercice d'évaluation concernant le vol en palier :

Enoncé et document réponse

Corrigé de l'éxercice

Exercice concernant toujours l'avion en vol en palier, mais en changement de direction :

Fiche ressource : cinématique du point

L'avion en changement de direction
Extrait d'un sujet de physique du CAPLP de l'année 2005

Exercice concernant l'avion en virage : notion de moment

Exercice : l'avion qui va virer

Implanter le calcul automatique sur divers supports logiciels pour simuler : Les calculs automatisés sont transposés sur une application tableur "en ligne" ("google-document"), pour illustrer le principe du "cloud computing". Puis une petite application web sera crée par les élèves, sous la forme d'une application serveur d'abord (PHP), sous la forme d'une application "coté client" ensuite (JavaScript). Des logiciels de calcul numérique (SciLab ou MatLab) sont utilisés pour tracer des courbes (polaire d'une aile notamment).