IV-Conclusion

Bien que tous deux se déplacent à des vitesses très élevés (de l'ordre de centaines de kilomètres par heure), un avion et une voiture de formule 1 se comportent différement d'un point de vue aérodynamique : à 200 km/h environ, un avion plus ou moins léger s'élève au-dessus du sol mais pas une Formule 1.

C'est la présence d'appendices aérodynamiques spécifiques qui déterminent leur capacité ou non à s'élever dans les airs. Ainsi, l'avion possède des ailes qui créent une force de portance vers le haut lui permettant de décoller. En effet, celles-ci sont plus bombées au niveau de l'extrados (partie supérieure de l'aile) que de l'intrados (partie inférieure), rendant le trajet de l'air plus long sur l'extrados, et de ce fait la vitesse y est plus importante que sous l'intrados. Or, d'après le principe de Bernoulli, le long d'une ligne d'écoulement la pression exercée par un fluide est d'autant plus faible que sa vitesse est élevée. On explique ainsi la création d'une dépression sur l'extrados et d'une surpression sur l'intrados:une force de portance est crée, dirigée vers le haut, et l'avion peut décoller! Plus celui-ci sera lourd, et plus il devra aller vite pour quitter le sol.

A l'inverse, une voiture de Formule 1 a des ailerons, à l'avant comme à l'arrière. L'observation permet de constater que la forme de ces ailerons est comparable à celle d'une aile inversée:lorsque la voiture avance, la distance parcourue par l'air, et par conséquent sa vitesse, est plus importante sous l'intrados que sur l'extrados. D'après le principe de Bernoulli, il y a formation au niveau des ailerons d'une pression plus importante sur le haut de l'aileron que sur le bas:une force de déportance agit vers le bas, qui permet à la voiture d'adhérer au sol. Cet effet, nous l'avons montré expérimentalement, est d'autant plus important que l'aileron est incliné; mais l'augmentation de la déportance se fait au détriment de la vitesse de pointe de la voiture.

On a bien démontré que la portance (ou déportance) issue du théorème de Bernoulli est un facteur déterminant dans le décollage de l'avion et l'adhérence de la formule 1. Or, il ne s'agit pas seulement de ce facteur, car l'hélicoptère ou même des avions de chasse peuvent décoller verticalement et la forme des ailes ne respecte pas toujours le principe de Bernouilli. Quels autres facteurs peuvent déterminer le décollage ou non d'un objet?

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