1) Expériences sur le principe de Bernoulli
Afin d’expérimenter le principe de Bernoulli, nous avons
fait plusieurs petites expériences simples.
Pour vérifier la dépression qui se crée quand on accélère la vitesse d'un fluide, on peut tout simplement prendre deux feuilles de papier, les espacer de quelques centimètres et souffler à l'aide d'un sèche cheveu électrique entre elles. On remarque que les deux feuilles se rapprochent. Elle se rapprochent car elles tentent de maintenir la même pression entre elles qu'au départ, et pour ce faire, doivent diminuer le volume d'air qui se trouve entre les deux feuilles pour une quantité d'air donnée.
Illustration:
_ Avant la mise en route de sèche cheveu:
Pour vérifier la dépression qui se crée quand on accélère la vitesse d'un fluide, on peut tout simplement prendre deux feuilles de papier, les espacer de quelques centimètres et souffler à l'aide d'un sèche cheveu électrique entre elles. On remarque que les deux feuilles se rapprochent. Elle se rapprochent car elles tentent de maintenir la même pression entre elles qu'au départ, et pour ce faire, doivent diminuer le volume d'air qui se trouve entre les deux feuilles pour une quantité d'air donnée.
Illustration:
_ Avant la mise en route de sèche cheveu:
_ Après la mise en route du sèche cheveu:
2) Notre aile d’avion
a. Choix de cette forme d’aile.
Nous avons choisi un plan d’aile convexe car il est relativement simple à fabriquer et il offre de
bonnes performances à basse vitesse. L’épaisseur relative (épaisseur max/corde
moyenne) la plus adéquate au vol à basse vitesse est située entre 12 et 15%. Il
était donc astucieux, au vu des faibles vitesses que l’on pourra obtenir de
prendre un profil d’une épaisseur relative de 15%.
_ Corde de l’aile : 30cm
_ Epaisseur maximale : 4.5cm
Nous avons fait le choix d’une aile en polystyrène car le
polystyrène est un matériau léger, solide et largement disponible. Nous sommes donc
allés dans une fabrique de polystyrène (Chahine Products) afin de nous procurer
du polystyrène d’une densité de 15km/m3 et de le faire découper au
fil chaud avec la forme que nous avions choisie.
b. Notre expérience
Le but de cette expérience est de prouver qu'une aile a de meilleures performances aérodynamiques qu'un simple cube rectangulaire. Pour ce faire, nous avons fait découper une aile (comme indiqué ci dessus) et une bloc de polystyrène de mêmes dimensions. Nous avons fabriqué un cadre en bois et tendu des fils de pêche sur ce cadre pour y faire coulisser les ailes. Nous avons percé les ailes en triangle autour du centre de gravité afin d'assurer une meilleure stabilité et collé des pailles pour une meilleure glisse.
Nous nous sommes procurés un ventilateur puissant afin de créer un vent relatif de la plus grande vitesse possible. Après avoir procédé à plusieurs essais successifs (nous avions heureusement fait découper plusieurs dizaines d'ailes en polystyrène), nous avons réussi à trouver la position optimale pour vérifier que l'aile décollait bien tandis que le bloc restait cloué au sol.
Images:
c. Conclusions à tirer de cette expérience
Cette expérience nous a bien prouvé qu'une aile avait des propriétés aérodynamiques spéciales qui la différencie d'autres objets. Celà explique donc pourquoi les avions sont équipés d'aile, et illustre bien son rôle primordial.
