A-Définition et principe de Bernoulli

L'aérodynamique est une branche de la dynamique des fluides qui porte sur la compréhension et l'analyse des écoulements d'air, ainsi qu'éventuellement sur leurs effets sur des éléments solides qu’ils environnent.

Ce terme s'applique, entre autres, aux véhicules en mouvement dans l'air, comme c'est le cas des avions ou des voitures de formule 1.

Pour comprendre les forces qui agissent sur l'avion et la formule 1, on doit s'intéresser au théorème de Bernoulli. Ce théorème, établi en 1738 par Daniel Bernoulli dans son ouvrage Hydrodinamica, s'applique aux fluides parfaits (effets visqueux négligeables) : la somme de la pression, de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle est constante.

Soit, en termes mathématiques:

 e_c + e_z + e_p = \mathrm{constante}

Soit:

\tfrac12 \cdot \rho \cdot v^2 + \rho \cdot g \cdot z + p = \mathrm{constante} avec

p\, est la pression en un point (en Pa ou N/m²)
\rho\, est la masse volumique en un point (en kg/m³)
v\, est la vitesse du fluide en un point (en m/s)
g\, est l'accélération de la pesanteur (en N/kg ou m/s²)
z\, est l'altitude (en m)
De ce théorème découle le principe de Bernoulli, clé dans le comportement d'une aile d'avion tout comme d'un aileron de formule 1. Selon ce principe, plus la vitesse d'un fluide augmente, plus sa pression diminue (et à l'inverse, plus sa vitesse diminue, plus sa pression est importante).
schema-bernoulli-princ-1.jpg

Schéma illustratif du principe de Bernoulli
Dans le but de vérifier ce principe, nous avons réalisé l'expérience 1.

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