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Aide TPE Jules Verne

Pour tout ce qui traite des expériences de physique.
yiursa
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Aide TPE Jules Verne

Message par yiursa »

Bonjours tous le monde ! :!:

J'aurais grandement besoin d'un coup de pouce pour mon TPE, ayant voulue choisir un sujet original, j'ai choisis les erreurs de Jule Vernes dans son livre le voyage de la terre à la lune. Cependant je me suis vite rendu compte que le sujet était bien moins facile à traiter qu'il n'y paraissait. J'aurais donc grandement besoin d'aide. Est-ce que quelqu'un pourrait me donner un début de réponse pour m'aiguiller, juste expliquer en donnant quelques notions de physique en quoi ce projet serait impossible.

Donc le canon est fondu dans le sol, il mesure 100m de long et est chargé avec 160 000 mcube de coton azotiques, il est en plomb
Le projectile est un obus creux (pour que des gens puissent entrer dedans), il est en aluminium. Du chlorure de potasse est utilisé pour empêcher que l'aire dans l'obus ne manque (que l’oxygène ne soit entièrement remplacée par du Co2).
Le tir a lieu en Floride, à 90°, quand la lune est à son périgée (quand elle est le plus proche de la terre)

En fait j'ai des idées sur ce qui ne marcherait pas : l’accélération qui tuerait les passagers, le canon surement trop court, la précision qui laisse à désirer, ou même la force de l'explosion surement trop faible, ou l'air qui manquerait malgré le chlorure de potasse. Mais je n'arrive pas à le montrer "rigoureusement" en utilisant des formules, des lois...


Donc si quelqu'un pouvait nous aider ce serait très gentil à lui, sans oublier le s'il vous plait et un grand merci d'avance ;-)
hadrien_f4inx
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Re: Aide TPE Jules Verne

Message par hadrien_f4inx »

Salut,

Tout d'abord, les TPE doivent concerner deux matières. Quelles sont les deux matières concernées ?

Ensuite, pour l'aspect technique de la chose :

1/ Calcul de l'accélération de la fusée.

Pour cela, il faut :

1.1/ Calculer la vitesse d’éjection en sortie de canon. Pour cela, on néglige les frottements de l'air. On aura donc une estimation de la vitesse minimale que devra avoir l'obus pour rejoindre la lune. Pour ce faire, le plus simple est de faire un calcul d'énergie mécanique : l’énergie mécanique initiale doit être suffisante pour atteindre la lune. Le maximum d'énergie potentielle est atteint au niveau du point de Lagrange (voir ici : http://fr.wikipedia.org/wiki/Point_de_Lagrange). L'énergie potentielle de départ doit donc être supérieure à cette énergie.

1.2/ En déduire l'accélération dans le canon. Il te faudra pour cela redémontrer puis utiliser la formule suivante : $ v_2^2 - v_1^2 = 2 a \Delta x $. Cette formule est hélas pas très connue : il faudra donc la rappeler dans ton travail.

A noter : le pilote doit supporter son propre poids en plus de a.

Plus qu'à comparer avec l'accélération maximale que peut supporter un pilote en bonne santé. Cherche un peu sur wikipedia. Après avoir cherché la valeur sur wikipedia, trouve une autre source, de préférence un manuel de physique, car beaucoup de professeurs boycottent wikipedia. (Ce qui pose au passage un vrai problème d'éthique car les sources citées de beaucoup de travaux sont différentes des sources réelles, mais ce n'est pas le sujet.)

2/ Problèmes liés à la longueur du canon.

C'est un prolongement du problème 1 : plus le canon est long, plus l'accélération est forte, et vice-versa. On peut faire un canon de deux manières : soit en creusant un trou dans le sol, soit en faisant une tour. Cherche sur wikipedia la longueur/profondeur maximum de ces deux types d'édifices pour avoir un point de comparaison.

3/ Précision qui laisse à désirer.

Deux problèmes en un seul :

3.1/ Précision initiale. (Je te laisse chercher un peu.)

3.2/ Écart de la trajectoire dues aux perturbations (vents, etc...).

C'est LE plus gros problème, sachant que ces perturbations sont peu prévisibles à priori. En particulier les jet-streams qui vont à plus de 200 km.

Calcule l'écart angulaire maximal de la trajectoire réelle, supposée rectiligne (même si elle ne l'est pas), de la trajectoire idéale.

4/ Force de l'explosion trop faible.

Je ne connais pas bien ce sujet. Je passe la main aux volontaires.

5/ Air qui manquerait.

Tout d'abord, le chlorure de potasse, dont la dénomination actuelle est "chlorure de potassium", ne réagit pratiquement avec rien. Alors régénérer de l'oxygène avec me semble pratiquement impossible.

Ensuite, pour le fonctionnement de ce genre d'appareils, voir ici : http://fr.wikipedia.org/wiki/Recycleur

Voilà, je crois avoir fait le tour. A ton tour de travailler. ;-)

P.S : Bonjour ne prend jamais de "s".

A bientôt
Verrouillé