Enquête: Observation et caractérisation du vol des montgolfières
Une montgolfière est un très gros ballon rempli d’air chaud qui peut s’élever dans le ciel. Il existe plusieurs sortes de montgolfière mais elles contiennent toutes trois parties indispensables :
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Une enveloppe remplie d’air chaud
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Une nacelle qui contient le matériel et les passagers
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Un brûleur, relié au réservoir de carburant, qui permet de chauffer l’air de l’enveloppe
Nous cherchons à étudier les différents paramètres physiques qui permettent aux montgolfières de voler et à regarder comment leur variation influent sur le vol. Ainsi par exemple nous n’étudierons pas les réalisations techniques du brûleur mais uniquement son action c’est-à-dire l’influence de la température. De même nous n’étudierons pas les différents types de nacelle (par exemple la résistance de l’osier ou du rotin.
L’observation de différentes montgolfières de loisir que l’on peut voir dans le ciel nous permet donc de dégager différentes caractéristiques physiques qui peuvent varier.
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Enveloppe :
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Volume : le volume de l'enveloppe peut varier de 250m3 à 24000m3 mais les volumes courants sont compris entre 2000 et 4000m3
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Forme : la forme la plus courante est celle de la goutte d’eau inversée (fuseaux lisses ou lobés), mais il existe aussi beaucoup d’autres formes spéciales.
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Surface : elle dépend du volume et de la forme
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Couleur : multicolore ou noire
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Matériau : autre fois en papier et en tissu (taffetas de soie), aujourd'hui le plus souvent tissu (généralement nylon ou polyester) enduit (polyuréthane, silicone...).
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Gaz contenu dans l’enveloppe qui peut être caractérisé par plusieurs grandeurs physiques :
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Nature = air
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Température interne
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Pression interne
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Volume (=volume enveloppe)
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Masse (ou quantité de matière ou masse volumique)
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Structure générale de la montgolfière dégonflée
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Masse montgolfière vide (enveloppe dégonflée+ nacelle+ bruleur + carburant + personnes) : selon leur taille, les montgolfières peuvent transporter de 1 à 45 personnes
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D’autre part, il faut tenir compte des conditions extérieures pour étudier l’influence des paramètres sur le vol des montgolfières :
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Température extérieure ambiante
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Pression extérieure ambiante