Lancement d'une fusée à eau

Pour exploiter le modèle Multiphysique, il faut d'abord déterminer l'équation de la dynamique qui permettra de calculer l'accélération de la fusée au décollage.

Il faudra ensuite compléter le modèle pour exprimer l'accélération (A) en fonction de la Poussée (F), de la Traînée (Résistance Aérodynamique TA), de la masse de la fusée (m) et de l'accélération de la pesanteur g = 9,81m.s^-2.

Q1. Représenter sur le schéma du DR identique au schéma ci-contre, pendant le décollage (on ne demande pas de calcul mais une représentation qualitative qui tienne compte des conditions nécessaires au décollage) :

• la Poussée (F),

• la Traînée (Résistance Aérodynamique TA)

• Le poids (P)

• l'accélération du point G de la fusée.

Q2. En appliquant le Principe Fondamental de la Dynamique (PFD) au système {fusée}, déterminer l'expression littérale de la valeur a_G de l'accélération dès que la fusée a quitté le sol en fonction de la Poussée (F), de la Traînée (Résistance Aérodynamique TA), de la masse de la fusée (m) et de l'accélération de la pesanteur g = 9,81m.s^-2.

Q3. A partir de l'équation de l'accélération déterminée précédemment, compléter le modèle multiphysique pour obtenir l'équation souhaitée.

Q4. Faire valider par le professeur.