Je crée ce sujet car je m'apperçois qu'apparemment une partie des modélistes ici ne connaissent pas certaines bases fondamentales de la mécanique. ça pourra être utile à ceux que ça intéresse...
voici les notions les plus essentielles :
Il y a 3 dimensions spatiales :
On représente ces 3 dimensions spatiales par un Trièdre (ou repère Orthonormé), qui a un point central (Origine) où se croisent les 3 Axes :
X = Axe Longitudinal (Roulis).
Y = Axe Transversal (Tanguage).
Z = Axe vertical ( Lacet).
Un mouvement ne peut se produire qu'entre 2 Trièdres, c'est à dire l'un par rapport à l'autre. un est considéré comme l'objet étudié, et l'autre est considéré comme repère fixe.
en ce qui nous concerne : le trièdre Avion (xA,yA,zA) et le trièdre Sol (xT,yT,zT).
lorsque l'avion est à plat (assiette horizontale) les 3 axes sont confondus, Z passant à la fois par le CG de l'Avion et le CG de la Terre (direction de la Gravité).
Il existe 2 types de mouvements :
- mouvement de Translation = l'objet se déplace dans l'espace, son trièdre se déplaçant par rapport à celui considéré comme fixe, sans modification de leur orientation (on obtient 2 points qui s'éloignent ou se rapprochent).
- mouvement de Rotation = l'objet pivote sur un axe de rotation passant par le point central unique, son trièdre modifiant son orientation par rapport à celui considéré comme fixe (on obtient 6 axes, dont éventuellement un seul peut être confondu).
petite précision concernant le mouvement de rotation : dans le cas d'un objet libre, qui n'est pas en contact avec un autre, (un satellite dans l'espace par exemple), si on lui donne un coup pour lui imprimer un mouvement de rotation, l'axe de rotation engendré passera forcément par le Centre de Gravité (centre massique).
c'est pour cela que le centre du Trièdre Avion est son Centre de Gravité.
- ces 2 types de mouvements peuvent êtres combinés (translation et rotation en même temps).
(c'est le cas notament des astres comme la terre).
exemples de mouvements spécifiques combinés : virage, looping, tonneau, vrille, vrille à plat...
lorsqu'on parle d'un mouvement de translation ou de rotation on précise sur quel axe.
petite précision : lorsqu'on dit qu'un avion se déplace ou pivote en même temps par exemple en roulis et en tanguage en fait pour être exact il s'agit d'un axe engendré toujours unique, qui passe certes par le CG, mais qui n'est pas confondu avec un des 3 axes x,y,z du repère.
en fait on décompose le vecteur en 2 (ou en 3 éventuellement).
lorsque l'on veut reporter un vecteur unique d'un trièdre sur l'autre (en cas de décallage angulaire), on trace des droites passant par l'extrémité du vecteur correspondantes aux axes du 2eme trièdre (parallèles et perpendiculaires).
Que ce soit en aéronautique ou dans les autres domaines mécaniques étudiés se passant sur terre ; le plus souvent le repère considéré comme fixe est la planête. qui vous en conviendrez n'est pas fixe, ni le soleil d'ailleurs, ni la galaxie, ni l'amas de galaxies, tout ça est en expansion, on se demande bien qu'est ce qui est absolument fixe dans cet univers.
Il y a une 4eme dimension, à prendre en compte ; le temps :
Lorsqu'il y a un mouvement (relatif donc) dans l'espace-temps ; cela nous donne une Vitesse.
il y a 2 types de vitesses correspondantes aux 2 types de mouvements :
- Vitesse liée à une unité de mesure de la distance en Translation.
- Vitesse angulaire en Rotation.
avec dans les 2 cas une horloge comme repère temporel.
Comme un mouvement, une vitesse ne peut être considérée qu'entre 2 trièdres.
une vitesse absolue n'a pas de sens [sauf parfois dans certaines théories de physique quantique considérant la vitesse de la lumière comme repère absolu].
Variation de la Vitesse :
La vitesse peut varier au cours du temps, il s'agit d'Accélération.
on a souvent la mauvaise habitude d'utiliser 2 mots distincts : accélération / décélération, ou accélérer / ralentir.
en fait il s'agit toujours d'accélération, c'est à dire d'un changement de la vitesse translationelle ou angulaire durant un certain temps entre 2 éléments dont un sert de repère.
(on subit le même type de force que ce soit en accélérant ou en "ralentissant").
petite précision importante à propos d'une force spécifique : de toutes les forces agissant sur un avion, il y en a une qui s'applique toujours uniquement sur un axe du Trièdre sol.
il s'agit du poids.
son vecteur est confondu avec l'axe Z(T) et sa valeur ne change pas avec le temps. (sauf si les réservoirs se vident par exemple, ou si l'avion largue quelque chose...)
Tout objet (constitué de matière) a une masse ;
cette masse n'est pas détectable en l'absence d'accélération.
c'est l'accélération qui met en évidence la masse : il s'agit de l'Inertie.
Règle : plus un objet est massif, plus il a d'Inertie, et plus il a d'Inertie plus il est difficile à Accélérer (ou "décélérer ralentir" aussi si vous voulez).
Il y a 2 types d'Inerties correspondantes aux 2 types de mouvements :
- l'Inertie en translation ; qui se manifeste lors d'une accélération de l'objet en translation.
par exemple un avion tres massif aura besoin d'une longue piste, pour accélérer au décollage ou pour s'arrêter à l'atterrissage. il subira aussi beaucoup plus de dégats en cas de crash.
c'est ainsi que bien que plus fragile, un avion léger a souvent une durée de vie plus longue. chercher trop de solidité est donc souvent une erreur puisque c'est le rapport solidité/poids qui compte).
- l'Inertie en Rotation ; qui se manifeste lors d'une accélération de l'objet en rotation, sous la forme d'un Moment d'Inertie.
Moment :
Un moment est une force de torsion sur un axe provoquée par une force appliquée au bout d'un bras de levier perpendiculaire à cet axe.
Règle : une force de 8 Newtons appliquée avec un bras de levier de 10cm de longueur par rapport à l'axe, aura exactement le même Moment qu'une force de 4 Newtons (moitiée) appliqués à 20cm (double) de l'axe.
ainsi qu'une force 157 fois plus faible appliquée à une distance 157 fois plus longue...
La force centrifuge :
il s'agit d'une accélération maintenue dont la direction change en permanence. l'axe ne suit pas la translation mais reste "fixe", la masse est retenue à égale distance de cet axe.
par exemple lorsque l'on fait tourner un poids au bout d'une corde autour de nous en retenant la corde en serrant bien la main,
si on lâche la corde, l'accélération cesse, on s'apperçoit alors que l'objet prend immédiatement une trajectoire rectiligne.
Elle se produit :
- soit sur un point considéré d'un objet en rotation non-confondu dans l'axe de rotation.
tout objet si on le fait tourner sur lui même "se sent étiré", d'ailleurs par exemple une hélice d'avion a une limite de résistance à une vitesse de rotation maxi (de rupture),
si on dépasse cette limite elle éclate.
- soit lors d'une trajectoire en arc de cercle ; c'est à dire lors d'un virage. où l'objet étant entièrement sorti de l'axe de rotation, aucun point n'est confondu dans l'axe, donc aucun point n'est fixe.
Mouvement perpétuel (sans frottement) :
lorsqu'un objet a un mouvement (relatif) dans l'espace, et ne subit donc aucun frottement ; il continue avec une vitesse (translationnelle ou angulaire) constante éternellement.
les exemples les plus célèbres sont les translations ou rotations des astres.
ainsi ; une toupie magnétique antigravitationnelle en rotation placée dans une cloche sous vide, ne subissant ainsi aucun frottement, ne "ralentit" pas (elle continue éternellement comme les astres).
c'est un mouvement perpétuel. dont malheureusement on ne peut tirer aucune force sans créer de frottement et donc l'arrêter.
on ne peut pas exploiter durablement de l'énergie Cinétique.
Donc ; comme évènement mécanique se produisant sur un avion ;
on peut avoir par exemple : une Accélération momentanée de la Vitesse angulaire en Tanguage de l'avion (ainsi mis en mouvement de rotation), due à un Moment, qui fait naître une énergie Cinétique (Inertie) qui va maintenir le mouvement de rotation de l'avion même lorsque la force à l'origine de l'accélération aura cessée ;
(mouvement de rotation qui sera stoppé par des phénomènes aérodynamiques, de frottement etc... que je n'aborde pas ici pour l'instant).
et cela à cause d'une turbulence. mais il s'agit là d'Aérodynamique... que j'expliquerais éventuellement lors d'un prochain épisode... (en fait je fais copier/coller de mon site)
edit: j'ai expliqué comme j'ai pu, c'est peut être pas terrible. je pense que c'est mieux que rien.
voici les notions les plus essentielles :
Il y a 3 dimensions spatiales :
On représente ces 3 dimensions spatiales par un Trièdre (ou repère Orthonormé), qui a un point central (Origine) où se croisent les 3 Axes :
X = Axe Longitudinal (Roulis).
Y = Axe Transversal (Tanguage).
Z = Axe vertical ( Lacet).
Un mouvement ne peut se produire qu'entre 2 Trièdres, c'est à dire l'un par rapport à l'autre. un est considéré comme l'objet étudié, et l'autre est considéré comme repère fixe.
en ce qui nous concerne : le trièdre Avion (xA,yA,zA) et le trièdre Sol (xT,yT,zT).
lorsque l'avion est à plat (assiette horizontale) les 3 axes sont confondus, Z passant à la fois par le CG de l'Avion et le CG de la Terre (direction de la Gravité).
Il existe 2 types de mouvements :
- mouvement de Translation = l'objet se déplace dans l'espace, son trièdre se déplaçant par rapport à celui considéré comme fixe, sans modification de leur orientation (on obtient 2 points qui s'éloignent ou se rapprochent).
- mouvement de Rotation = l'objet pivote sur un axe de rotation passant par le point central unique, son trièdre modifiant son orientation par rapport à celui considéré comme fixe (on obtient 6 axes, dont éventuellement un seul peut être confondu).
petite précision concernant le mouvement de rotation : dans le cas d'un objet libre, qui n'est pas en contact avec un autre, (un satellite dans l'espace par exemple), si on lui donne un coup pour lui imprimer un mouvement de rotation, l'axe de rotation engendré passera forcément par le Centre de Gravité (centre massique).
c'est pour cela que le centre du Trièdre Avion est son Centre de Gravité.
- ces 2 types de mouvements peuvent êtres combinés (translation et rotation en même temps).
(c'est le cas notament des astres comme la terre).
exemples de mouvements spécifiques combinés : virage, looping, tonneau, vrille, vrille à plat...
lorsqu'on parle d'un mouvement de translation ou de rotation on précise sur quel axe.
petite précision : lorsqu'on dit qu'un avion se déplace ou pivote en même temps par exemple en roulis et en tanguage en fait pour être exact il s'agit d'un axe engendré toujours unique, qui passe certes par le CG, mais qui n'est pas confondu avec un des 3 axes x,y,z du repère.
en fait on décompose le vecteur en 2 (ou en 3 éventuellement).
lorsque l'on veut reporter un vecteur unique d'un trièdre sur l'autre (en cas de décallage angulaire), on trace des droites passant par l'extrémité du vecteur correspondantes aux axes du 2eme trièdre (parallèles et perpendiculaires).
Que ce soit en aéronautique ou dans les autres domaines mécaniques étudiés se passant sur terre ; le plus souvent le repère considéré comme fixe est la planête. qui vous en conviendrez n'est pas fixe, ni le soleil d'ailleurs, ni la galaxie, ni l'amas de galaxies, tout ça est en expansion, on se demande bien qu'est ce qui est absolument fixe dans cet univers.
Il y a une 4eme dimension, à prendre en compte ; le temps :
Lorsqu'il y a un mouvement (relatif donc) dans l'espace-temps ; cela nous donne une Vitesse.
il y a 2 types de vitesses correspondantes aux 2 types de mouvements :
- Vitesse liée à une unité de mesure de la distance en Translation.
- Vitesse angulaire en Rotation.
avec dans les 2 cas une horloge comme repère temporel.
Comme un mouvement, une vitesse ne peut être considérée qu'entre 2 trièdres.
une vitesse absolue n'a pas de sens [sauf parfois dans certaines théories de physique quantique considérant la vitesse de la lumière comme repère absolu].
Variation de la Vitesse :
La vitesse peut varier au cours du temps, il s'agit d'Accélération.
on a souvent la mauvaise habitude d'utiliser 2 mots distincts : accélération / décélération, ou accélérer / ralentir.
en fait il s'agit toujours d'accélération, c'est à dire d'un changement de la vitesse translationelle ou angulaire durant un certain temps entre 2 éléments dont un sert de repère.
(on subit le même type de force que ce soit en accélérant ou en "ralentissant").
petite précision importante à propos d'une force spécifique : de toutes les forces agissant sur un avion, il y en a une qui s'applique toujours uniquement sur un axe du Trièdre sol.
il s'agit du poids.
son vecteur est confondu avec l'axe Z(T) et sa valeur ne change pas avec le temps. (sauf si les réservoirs se vident par exemple, ou si l'avion largue quelque chose...)
Tout objet (constitué de matière) a une masse ;
cette masse n'est pas détectable en l'absence d'accélération.
c'est l'accélération qui met en évidence la masse : il s'agit de l'Inertie.
Règle : plus un objet est massif, plus il a d'Inertie, et plus il a d'Inertie plus il est difficile à Accélérer (ou "décélérer ralentir" aussi si vous voulez).
Il y a 2 types d'Inerties correspondantes aux 2 types de mouvements :
- l'Inertie en translation ; qui se manifeste lors d'une accélération de l'objet en translation.
par exemple un avion tres massif aura besoin d'une longue piste, pour accélérer au décollage ou pour s'arrêter à l'atterrissage. il subira aussi beaucoup plus de dégats en cas de crash.
c'est ainsi que bien que plus fragile, un avion léger a souvent une durée de vie plus longue. chercher trop de solidité est donc souvent une erreur puisque c'est le rapport solidité/poids qui compte).
- l'Inertie en Rotation ; qui se manifeste lors d'une accélération de l'objet en rotation, sous la forme d'un Moment d'Inertie.
Moment :
Un moment est une force de torsion sur un axe provoquée par une force appliquée au bout d'un bras de levier perpendiculaire à cet axe.
Règle : une force de 8 Newtons appliquée avec un bras de levier de 10cm de longueur par rapport à l'axe, aura exactement le même Moment qu'une force de 4 Newtons (moitiée) appliqués à 20cm (double) de l'axe.
ainsi qu'une force 157 fois plus faible appliquée à une distance 157 fois plus longue...
La force centrifuge :
il s'agit d'une accélération maintenue dont la direction change en permanence. l'axe ne suit pas la translation mais reste "fixe", la masse est retenue à égale distance de cet axe.
par exemple lorsque l'on fait tourner un poids au bout d'une corde autour de nous en retenant la corde en serrant bien la main,
si on lâche la corde, l'accélération cesse, on s'apperçoit alors que l'objet prend immédiatement une trajectoire rectiligne.
Elle se produit :
- soit sur un point considéré d'un objet en rotation non-confondu dans l'axe de rotation.
tout objet si on le fait tourner sur lui même "se sent étiré", d'ailleurs par exemple une hélice d'avion a une limite de résistance à une vitesse de rotation maxi (de rupture),
si on dépasse cette limite elle éclate.
- soit lors d'une trajectoire en arc de cercle ; c'est à dire lors d'un virage. où l'objet étant entièrement sorti de l'axe de rotation, aucun point n'est confondu dans l'axe, donc aucun point n'est fixe.
Mouvement perpétuel (sans frottement) :
lorsqu'un objet a un mouvement (relatif) dans l'espace, et ne subit donc aucun frottement ; il continue avec une vitesse (translationnelle ou angulaire) constante éternellement.
les exemples les plus célèbres sont les translations ou rotations des astres.
ainsi ; une toupie magnétique antigravitationnelle en rotation placée dans une cloche sous vide, ne subissant ainsi aucun frottement, ne "ralentit" pas (elle continue éternellement comme les astres).
c'est un mouvement perpétuel. dont malheureusement on ne peut tirer aucune force sans créer de frottement et donc l'arrêter.
on ne peut pas exploiter durablement de l'énergie Cinétique.
Donc ; comme évènement mécanique se produisant sur un avion ;
on peut avoir par exemple : une Accélération momentanée de la Vitesse angulaire en Tanguage de l'avion (ainsi mis en mouvement de rotation), due à un Moment, qui fait naître une énergie Cinétique (Inertie) qui va maintenir le mouvement de rotation de l'avion même lorsque la force à l'origine de l'accélération aura cessée ;
(mouvement de rotation qui sera stoppé par des phénomènes aérodynamiques, de frottement etc... que je n'aborde pas ici pour l'instant).
et cela à cause d'une turbulence. mais il s'agit là d'Aérodynamique... que j'expliquerais éventuellement lors d'un prochain épisode... (en fait je fais copier/coller de mon site)
edit: j'ai expliqué comme j'ai pu, c'est peut être pas terrible. je pense que c'est mieux que rien.
et est une notion complètement fausse. Pour expliquer la force centrifuge, il faut en fait évoquer la force centripète, c'est la base.
