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Dessins et plans | Aérodynamique | Physique | Vol libre | Parapente | Bateaux à voiles | Portance | Aérodynamique supersonique | Automobiles -- Aérodynamique | Ondes de choc | Automobiles | Photographie | Vents | Aérodynamique transsonique | Vents -- Vitesse | Dynamique | Extrados | Propriétés thermiques | Mach, Nombre de | Intrados | ...
Accélérateur de parapente. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b1095d-accelerateur-de-parapente

Accélérateur de parapente

L'accélérateur est un dispositif constitué d'une barre actionnée par les pieds reliées aux élévateurs permettant de modifier l'incidence de l'aile. Cette modification d'incidence permet au parapente de gagner de la vitesse, mais elle rend l'aile plus sensible aux turbulences. Généralement l’usage de l’accélérateur dégrade la finesse, la meilleure finesse étant obtenue généralement bras haut. Cependant l’usage de l'accélérateur peut améliorer la finesse sol, par exemple lorsque le pilote se retrouve dans la situation où il est contré par un fort vent de face : 1=Élévateurs, 2=Boucle d'attache à la sellette, 3=Crochet d'accroche à la ficelle du barreau, 4=Ficelle principale, 5=Poulies de renvoi, 6=Sangles de redistribution de la traction, 7=Boucle de renvoi.

Altivariomètre. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b10f3a-altivariometre

Altivariomètre

L'altimètre indique (grâce à la mesure de la pression atmosphérique) l'altitude à laquelle on se trouve. Souvent couplé avec le variomètre, cela fait un alti-variomètre. Réglé au moment du décollage sur l'altitude locale, ou réglé à 0, il permet de connaître soit l'altitude absolue, soit l'altitude par rapport au point de décollage. C'est particulièrement utile pour mesurer la possibilité de revenir au point de départ pour se poser. Le variomètre indique (grâce à la mesure des différences de pression) la vitesse verticale (en mètres par seconde). Cela permet de savoir si l'on monte ou si on descend et à quelle vitesse. En effet, nous ne percevons que les accélérations, d'après le Principe fondamental de la dynamique. Ainsi, lorsque le pilote s'éloigne du relief ou qu'il traverse une zone turbulente, il discerne difficilement s'il monte ou s'il descend, et l'instrument devient fort utile.

Ascendance thermique. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b1109c-ascendance-thermique

Ascendance thermique

Ascendance thermique provoquée par une explosion. Le feu (1) provoque l'élévation d'air chaud (2) ce qui forme des vents violents (3) en direction des sources du feu.

Avion recyclé de Saragosse. Source : http://data.abuledu.org/URI/582e8e66-avion-recycle-de-saragosse

Avion recyclé de Saragosse

Avion recyclé de Saragosse (PTR).

Cambrure de voile. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b0d8ba-cambrure-de-voile

Cambrure de voile

Évolution des coefficients aérodynamiques suivant la cambrure de la voile. Les courbes de portance (et traînée) en fonction et de l'angle d'attaque dépendent de la cambrure de la voile, c'est-à-dire de la forme plus ou moins prononcée du creux de la voile. Une voile à forte cambrure a un coefficient aérodynamique plus élevé, donc potentiellement un effort propulsif plus important. Par contre le coefficient aérodynamique engendrant la gîte varie dans le même sens, donc il faudra suivant les allures trouver une cambrure de compromis entre un effort propulsif important et une gîte acceptable.

Effet du vent aux différentes allures d'un bateau à voile. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b0dc2e-effet-du-vent-aux-differentes-allures-d-un-bateau-a-voile

Effet du vent aux différentes allures d'un bateau à voile

Effet du vent sur une voile aux différentes allures.

Équilibre mécanique en parapente. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b12c17-equilibre-mecanique-en-parapente

Équilibre mécanique en parapente

Équilibre mécanique d'un parapente en vol droit stabilisé.

Évolution du vent apparent. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b0cb5e-evolution-du-vent-apparent

Évolution du vent apparent

Évolution du vent apparent. En ordonnée, vitesse du vent apparent en noeuds ; en abscisse, allure en degrés, de vent arrière à vent debout. En noir, vent réel à 14 noeuds.

Influence de l'Allongement sur une voile. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b0d9e4-influence-de-l-allongement-sur-une-voile

Influence de l'Allongement sur une voile

Influence de l'Allongement sur une voile : La traînée induite est en relation directe avec la longueur des extrémités. Plus la corne est longue plus la traînée induite est forte. Inversement une voile peut prendre des ris, c'est-à-dire que la surface de la voile se réduit sans que la longueur de la corne change. Cela signifie que la valeur de la traînée induite sera sensiblement la même. Pour une même longueur de corne, plus la voile est grande, plus le ratio traînée induite sur coefficient aérodynamique est faible. C'est-à-dire plus la voile est allongée, plus la traînée induite modifie faiblement la valeur du coefficient aérodynamique.

Influence de la position du creux sur la voile. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b0d942-influence-de-la-position-du-creux-sur-la-voile

Influence de la position du creux sur la voile

Influence de la position du creux sur la voile : Les courbes de portance (et traînée) en fonction de l'angle d'attaque dépendent aussi de la position du creux de la voile, plus ou moins proche du guindant.

Le mur du son. Source : http://data.abuledu.org/URI/52c8690d-le-mur-du-son

Le mur du son

Illustation du phénomène du "mur du son" perçu à terre. Le mur du son est un phénomène physique aérodynamique caractérisé par l'atteinte d'une vitesse au moins égale à celle de la vitesse du son dans l'air, soit 340 mètres par seconde, soit 1 224 km/h (dans l'air à 15 °C) ou Mach 1, et provoquant une onde de choc sous forme de « bang » supersonique.

Les étapes du Mur du son. Source : http://data.abuledu.org/URI/52c8698a-les-etapes-du-mur-du-son

Les étapes du Mur du son

Les étapes du mur du son : 1) subsonique, 2) Mach 1, 3) supersonique, 4) onde de choc.

Mur du son. Source : http://data.abuledu.org/URI/52c86a65-mur-du-son

Mur du son

Comparison entre les ondes de choc d'un avion subsonique et supersonique (Mach 1).

Ondes de choc du mur du son. Source : http://data.abuledu.org/URI/52c86b02-ondes-de-choc-du-mur-du-son

Ondes de choc du mur du son

Chronologie des ondes de choc du mur du son.

Parapente. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b1075e-parapente

Parapente

Schéma d'un parapente : 1 Extrados, 2 Intrados, 3 Nervure, 4 Cloison diagonale interne, 5 Suspente haute, 6 Suspente intermédiaire, 7 Suspente basse, 8 Élévateur. L'aile est fabriquée à partir d'un tissu résistant et léger. Elle est composée de « caissons » dans lesquels l'air s'engouffre afin de lui donner sa forme. L'aile est profilée comme une aile d'avion, ce qui génère la portance du parapente. Cette force, qui s'oppose à la gravité, permet au parapentiste de ralentir sa chute (verticale) à environ 1 mètre par seconde alors que dans le même temps le parapente s'est déplacé horizontalement de 8 mètres pour un parapente d'initiation, à plus de 12 mètres pour les engins de compétition (soit une finesse de 8 à plus de 12). L'avant de l'aile est appelé le bord d'attaque et l'arrière le bord de fuite. Le bord d'attaque est le côté par lequel l'air entre dans les alvéoles de l'aile. On dit « caisson » entre deux points d'attache de suspentes et « alvéole » entre deux cloisons internes. La partie supérieure est appelée l'extrados et la partie inférieure l'intrados.

Parapente avec oreilles. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b12cd4-parapente-avec-oreilles

Parapente avec oreilles

"Faire les oreilles" en parapente augmente la trainée, la résultante des forces aérodynamiques (RFA) restant constante. Or la RFA est la somme de la portance et de la trainée, et de plus la trainée est parallèle à la trajectoire (et perpendiculaire à la portance), donc la trajectoire s'incurve vers le bas et l'angle d'incidence augmente. Un angle d'incidence élevé peut être dangereux dans certaines conditions notamment en turbulences pour une aile de parapente car on s'approche de l'incidence de décrochage.

Parapente en 3D. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b10860-parapente-en-3d

Parapente en 3D

Schéma 3D d'un parapente. En vert clair : Extrados. En bleu clair : Intrados. En rose : l'ouverture en bord d'attaque qui permet au vent relatif de gonfler l'aile. L'aile est reliée à la sellette par les suspentes et les élévateurs. On parle alors d'un « cône de suspentage ». Les suspentes sont de fines ficelles dont le cœur était généralement constitué de kevlar (remplacé de nos jours par des matériaux tel que le dyneema qui sont des polyéthylènes moins fragiles) et qui sont attachées à de nombreux points de l'aile. Sur les ailes modernes, certaines suspentes sont colorées selon leurs emplacements sur l'aile, pour faciliter les manœuvres. Les freins (ou commandes) sont maintenant systématiquement mis à part, ainsi que les « A » (pour « avant », premières séries de suspentes en partant du bord d'attaque de l'aile), et ce même sur les voiles « école ». Le diamètre des suspentes et leur nombre ont une incidence directe sur la traînée et les performances d'un parapente.

Salle de théâtre. Source :

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Salle de théâtre

Photo d'une salle de théâtre : The Journal Tyne Theatre

Schémas d'écoulements transsoniques. Source : http://data.abuledu.org/URI/52c866b8-schemas-d-ecoulements-transsoniques

Schémas d'écoulements transsoniques

Trois régimes d'écoulements transsoniques par rapport au nombre de Mach critique. En aérodynamique, le nombre de Mach critique d'un aéronef est le nombre de Mach le plus bas à partir duquel l'écoulement de l'air atteint la vitesse du son en un point au moins de l'appareil.

Trainée et portance d'une voile. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b0daf5-trainee-et-portance-d-une-voile

Trainée et portance d'une voile

"Polaire d'une voile" définie par l'évolution de la portance et de la trainée, suivant quatre formes de voiles. Le coefficient aérodynamique de la voile varie suivant l'angle d'incidence. Le coefficient est souvent divisé en deux composantes : la composante perpendiculaire au vent apparent est nommée portance ; la composante parallèle au vent apparent est nommée traînée. À chaque angle d'incidence va correspondre un couple unique portance-traînée. Les voileries représentent l'évolution de la traînée et de la portance dans un graphique nommé polaire d'une voile. Le comportement de la voile suivant l'incidence (angle : vent apparent/voile) se décompose ainsi : la voile est libre, autant dire qu'il n'y a pas de voile ; c'est le cas portance et traînée nulles ; la voile est perpendiculaire au vent, le mouvement est turbulent. C'est le cas portance nulle et traînée maximale.

Virage en parapente. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b1278c-virage-en-parapente

Virage en parapente

Virage "stabilisé" en parapente, forces qui s'appliquent dans le repère lié au parapente (poids, résultante des forces aérodynamiques, force centrifuge), angle de roulis Ф.

Automobile sur plan incliné. Source : http://data.abuledu.org/URI/50d5bd64-automobile-sur-plan-incline

Automobile sur plan incliné

Forces s'appliquant sur une voiture penchée latéralement.

Différentes allures d'un engin à voile. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b0c9a7-differents-allures-d-un-engin-a-voile

Différentes allures d'un engin à voile

Vecteurs vent, vitesse du bateau et vent apparent suivant les quatre allures du bateau : vent arrière, petit largue, bon plein et près. Plus le bateau accélère plus le vent apparent augmente, plus l'effort de la voile augmente. À chaque augmentation de vitesse la direction du vent apparent bouge, il faut régler de nouveau la voile pour être à l'incidence optimale (portance maximum). Plus le navire accélère, plus l'angle "vent apparent et direction du navire" se rapproche, donc la poussée vélique est de moins en moins orientée en direction de l'avancement du navire, obligeant un changement de cap pour être de nouveau dans les conditions maximales de poussée vélique. Le navire peut donc aller plus vite que le vent. L'angle "direction du navire et vent" peut être assez faible, il en résulte que le navire peut être aux allures de près à travers. Le navire remonte au vent.

Forces véliques au près. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b0dbb4-forces-veliques-au-pres

Forces véliques au près

Décomposition au près des forces véliques noté A : la portance (C) et la trainée (B). C1 est partie de la portance de la voile participant à l'avancement du navire et C2 la portance de la voile participant à gîte du navire. (W) est le vent, (\lambda) la dérive.

Forces verticales d'une automobile à l'arrêt. Source : http://data.abuledu.org/URI/50d5bb0a-forces-verticales-d-une-automobile-a-l-arret

Forces verticales d'une automobile à l'arrêt

Forces verticales s'appliquant à une automobile à l'arrêt. Dans le jargon automobile, le transfert de masse (souvent confondu avec le transfert de charge) se rapporte à la redistribution du poids soutenu par chaque pneu pendant l'accélération (longitudinale et latérale). Cela inclut le freinage et la décélération (qui peut être considérée comme une accélération négative). Le transfert de masse est un concept crucial en dynamique des véhicules.

Freinage automobile. Source : http://data.abuledu.org/URI/50d5bc4c-freinage-automobile

Freinage automobile

Forces s'appliquant à une automobile freinant.

Prototype d'avion dans un couloir de vent. Source : http://data.abuledu.org/URI/52ae0a97-prototype-d-avion-dans-un-couloir-de-vent

Prototype d'avion dans un couloir de vent

Prototype d'avion dans un couloir de vent, 1er Avril 1942.

Sollicitations d'une poutre. Source : http://data.abuledu.org/URI/50a95f54-sollicitations-d-une-poutre

Sollicitations d'une poutre

Sollicitations dans une poutre isostatique (simplement appuyée) soumise à un chargement uniformément réparti : en vert, réactions aux appuis ; en rouge, efforts tranchants V(x) ; en bleu, moments fléchissants M(x).

Survirage sur un circuit. Source : http://data.abuledu.org/URI/50d5b688-survirage-sur-un-circuit

Survirage sur un circuit

Trajectoire prévue en vert, survirage en rouge. Le véhicule dérape par les roues arrières, dans les cas extrêmes, la voiture fait un tête-à-queue. Ce phénomène s'explique souvent par une accélération trop violente ou trop précoce en courbe. En effet, la bonne tenue de la trajectoire d'une voiture tient à l'équilibre entre la force centrifuge qui s'applique à elle et la résistance de l'adhérence des pneus. Pour peu que l'accélération soit mal dosée, les pneus arrière ne parviennent pas à passer toute la puissance au sol et se mettent alors à patiner. En situation de glisse (voies glissantes), le train arrière n'a plus l'adhérence nécessaire pour s'opposer à la force centrifuge, il file à la dérive. La voiture part ainsi en dérapage avec le nez orienté vers l'intérieur du virage, elle vire trop par rapport à sa trajectoire initiale : elle « survire ». La prédisposition d'une voiture au survirage dépend en grande partie de la position de son centre de gravité, car c'est sur lui que s'applique la force centrifuge.