Est-ce que quelqu’un pourrait me dire quelle est la loi qui régit le fait que les gaz éjectés par une fusée, la propulse vers le haut???
Merci d’avance.
la 2e loi de Newton
Le problème c’est que l’on a deja utilisé la 2eme loi de newton pendant tout le début de l’exercice…
Par conséquent je ne vois pas l’interêt de la redemander…
Peux-tu me dire comment je pourrais répondre à la question suivante avec la 2eme loi de newton? :
« A l’aide d’une loi connue qu’on énoncera, expliquer pourquoi l’éjection des gaz propulse la fusée vers le haut ».
Merci d’avance.
Tu prends comme système la fusée plus le carburant, à l’instant t. A t + dt, une partie du carburant de masse dm a été éjectée mais la masse totale du système n’a pas varié (système fermé). Donc tu exprimes la quantité de mouvement de ce système à l’instant t, puis à l’instant t + dt et tu regardes ce que vaut la différence, et tu appliques la 2e loi de Newton.
Hypothèse : ( elle est surement fausse mais bon … )
Les gaz éjéctés par la fusée ont une grande température , l’air en dessous de la fusée chauffe , la pression en dessous > la pression en dessus , la fusée décolle .
Il ne s’agit pas d’un système fermé car dans la question précedante, on nous demande de calculer la vitesse d’éjection Ve des gaz dont la formule est :
Ve= (delta(t)*F)/(delta(m)) ou delta(m)/delta(t) est la variation de masse de la fusée par unité de temps et F la valeur de la poussée…
Ensuite, on nous demande de commenter le signe de delta(t)/delta(m) qui est bien sur négatif…
Le sens de Ve est donc opposé à celui de l’éjection des gaz…
Il faut alors donner la loi qui permet d’expliquer que l’éjection des gaz propulse la fusée vers le haut (je m’escuse de me répeter).
J’espere que j’ai été plus clair cette fois-ci 
…
bah le système que je t’ai proposé est fermé … juste que à l’instant t + dt ya une partie du carburant qui a été éjectée, mais qui fait partie du système quand même.
florian-LR a écrit:
Il ne s’agit pas d’un système fermé
Alors tu ne peux rien faire. Les théorèmes et principes fondamentaux de physique ne s’appliquent qu’à des systèmes fermés.
Néanmoins, il est clair qu’il faut bien faire quelque chose pour les systèmes qui sont manifestement ouverts (comme le cas de la fusée par exemple). Dans ce cas, on ne peut plus faire un bilan global: on doit faire un bilan infinitésimal entre t et t+dt où l’on définit un système fermé coïncidant (ou tangent pour ceux qui n’aime pas coïncident notamment parce que, comme moi, ils hésitent toujours à mettre un e ou un a) qui lui est fermé (entre t et t+dt) et alors on peut appliquer les théorèmes généraux; c’est exactement ce que te suggère tomato.
Ce n’est pas la 2ème loi de Newton qui régie la propulsion de la fusée mais plutot la 3ème. L’action appliqué sur le sol part les gaz entraine l’éjection de la fusée vers le haut (réaction).
Est-ce qu’on peut parler de système fermé lorsque la masse de ce système varie?
En effet, si cela est possible, je pourrais l’expliquer en disant que la diminution de la masse fait que la somme des forces extérieurs augmente, et a fortiori n’est plus nulle, d’ou le vecteur accéleration grandit …
Ayant lieu selon la verticale ascendante (l’accéleration), on peut donc en conclure que l’éjection des gaz propulse la fusée.
Ai-je tort?
Merci d’avance pour vos réponse.
florian-LR a écrit:
Est-ce qu’on peut parler de système fermé lorsque la masse de ce système varie?
Que répond le bon sens à cette question? A moins de remettre en cause la conservation de la masse (mais là on quitte la physique classique)… Ou encore à moins que je dise une bêtise.
J’ai du mal à comprendre parce que la propulsion par jet de gaz ne s’effectue-t-elle pas par projection de masse pesante vers l’arrière??
Pouvez vous m’éclaircir?
A la limite, faudrait-il juste dire que c’est l’interaction ou 3eme loi de Newton qui en énonce l’explication?
Je n’aime pas trop les réponses incomplêtes ^^.
Désolé d’être trop tétu …
s2Of a écrit:
Ce n’est pas la 2ème loi de Newton qui régie la propulsion de la fusée mais plutot la 3ème. L’action appliqué sur le sol part les gaz entraine l’éjection de la fusée vers le haut (réaction).
Hum, je ne suis pas d’accord. En particulier, le sol, il est là au décollage uniquement (et pour cause! encore merci M. Lapalisse) donc ton explication ne serait pas du tout en mesure de rendre compte de l’accélération de la fusée une fois que le contact avec le sol est rompu (c’est-à-dire très vite). Ensuite, c’est bel et bien la conservation de la quantité de mouvement qu’il faut écrire donc c’est bien plus la 2e loi de Newton (PFD) qui est en cause pour le mouvement de la fusée.
Le problème c’est que même si j’ai l’habitude de voire cette notion de quantité de mouvement (ou impulsion) je ne saurais pas m’en servir pour expliquer la situation…
En ce qui me concerne, nous ne l’avons pas vu et pourtant nous avons finis la mécanique newtonienne…
Pourriez me l’expliquer brévement s’il vous plait?
Merci.
florian-LR a écrit:
Est-ce qu’on peut parler de système fermé lorsque la masse de ce système varie?
Oh, I see: it’s a joke, isn’t it ? Voyons, quelle est la définition d’un système fermé?!?!!???
En effet, si cela est possible, je pourrais l’expliquer en disant que la diminution de la masse fait que la somme des forces extérieurs augmente, et a fortiori n’est plus nulle, d’ou le vecteur accéleration grandit …
Ce passage est particulièrement croustillant. Je ne vois rien pour sauver ce raisonnement, désolé.
Ayant lieu selon la verticale ascendante (l’accéleration), on peut donc en conclure que l’éjection des gaz propulse la fusée.
La conclusion est juste: c’est l’éjection des gaz qui est responsable de la propulsion.
florian-LR a écrit:
Est-ce que quelqu’un pourrait me dire quelle est la loi qui régit le fait que les gaz éjectés par une fusée, la propulse vers le haut???
Le même problème en plus concret: si un individu qui est sur une patinoire lance des boules de bowling, que se passe-t-il?
(le premier qui dit qu’il se noie parcequ’il a cassé la glace sort)
Ne vaut-il mieux pas tenter avant plutôt que de se retrouver dans le petrin au moment propice???
Je demande des explications à mon professeur de PC mais j’ai bien l’impression qu’il n’aime pas le faire…
Ce qui se conçoit bien s’énonce clairement…
et je ne conçoit pas encore assez bien le problème que je vous ai posé…
PS: désolé si mon vocubulaire n’est parfois pas très pertinent (cf Teteph)
florian-LR a écrit:
Le problème c’est que même si j’ai l’habitude de voire cette notion de quantité de mouvement (ou impulsion) je ne saurais pas m’en servir pour expliquer la situation…
Comment écris-tu le PFD?
En ce qui me concerne, nous ne l’avons pas vu et pourtant nous avons finis la mécanique newtonienne…
Hum, les priorités me semblent inverser: \vec{p} = m \vec{v} est sans doute vu dans le premier cours de dynamique alors que l’exercice de la fusée est explicitement hors-programme en première année…
Pourriez me l’expliquer brévement s’il vous plait?
\vec{p} = m \vec{v} Il n’y a pas grand chose à en dire de plus. C’est une caractéristique cinétique d’un système (cf. PFD). Elle sert entre autres lors du travail en référentiel barycentrique (\vec{P}^*=\vec0).
florian-LR a écrit:
Ne vaut-il mieux pas tenter avant plutôt que de se retrouver dans le petrin au moment propice???
De quoi parles-tu?
Ce qui se conçoit bien s’énonce clairement…
Le retour à la ligne après ce passage (qui suit une remise en cause implicite d’un collègue) est très malheureux. On pourrait très mal interpréter cette phrase.
Bon, pour en revenir à ton problème, je te rappelle que tu as eu les grandes lignes de la démo dès les premiers posts. Certes, personne n’a rédigé une démo complète mais ce n’est pas le lieu pour ça: on t’a donné tous les éléments et tu persistes à ne pas vouloir les appliquer en cherchant des idées saugrenues comme «peut-on dire qu’un système ouvert est fermé?»
Pour faire clair, je suis en terminale et nous n’avons pas vu la notion de « quantité de mouvement », ce que tomato utilisait avec la 2eme loi de Newton, pour m’expliquer la situation…
En ce qui concerne le professeur de PC, j’ai mal dosé mes mots… je voulais dire qu’il ne m’appréciait pas… Enfin faut dire qu’un élève interessé qui a des mauvaises notes ça n’interesse personne : je ferme la parenthèse.
J’espere ne pas avoir été trop « lourd ».
Bye.