Etude de la fusée à eau
Pour apporter des éléments en plus de nos recherches, nous avons décidé de réaliser une manipulation, en faisant décoller une fusée à eau. Cela nous a permis d'observer le principe de l'action/réaction, que l'on retrouve dans la plupart des moteurs de fusée.
PRINCIPE :
Une fusée à eau décolle suivant le principe d'action-réaction. L'eau s'éjecte de la fusée grâce à la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de la bouteille et la fusée s'élève en réaction à cette force. Cette réaction est expliquée par la mécanique des fluides représentés par le schéma ci-dessous :
Les lignes montrent le trajet de l'air ainsi que sa pression. On remarque une pression beaucoup plus importante à l'arrière de la fusée d'où le fait quelle avance.
Extrait du Philosophiae Naturalis Principia Mathematica concernant le principe action/réaction :
Tout corps A exerçant une force sur un corps B subit une force d'intensité égale, mais de sens opposé, exercée par le corps B.
Principe de la fusée à eau
La fabrication de la fusée en elle-même n'est pas très compliqué. Fabriqué à base de matériaux de récupérations, les seules contraintes matérielles sont de l'ordre sécuritaire. En effet, on injecte 4 bars de pression dans la bouteille, qui doit être de boisson gazeuse pour pouvoir résister à la pression (une bouteille normale exploserai et projetterai des fragments de plastique extrêmement dangereux), ou par exemple, à cause de la puissance du décollage, la fusée ne doit pas contenir d'objet coupant.
Vous pourrez retrouver les plans de construction d'une fusée, dans la partie annexe du site.
SECURITE :
Pour pouvoir lancer la fusée en toute sécurité, nous avons dû respecter quelques règles :
- vérifier que la fusée et la base de lancement soient en bon état ;
- Choix d'un lieu dégagé, peu fréquenté, stable et sans obstacle aérien ;
- Un manomètre de qualité doit être présent pour contrôler la pression et ne pas dépasser les 5 Bar.
Nous souhaitons particulièrement remercier Cathie Cardon et le lycée Daudet de Nîmes pour le prêt de la base de lancement et l'aide apportée qui a permis la reussite de notre expèrience.:
Base de lancement
Nous avons pu réaliser au foyer d'Aubussargues, les premiers lancements du programme spatial Uzétien, le beau temps étant au rendez-vous.
Vidéo de l'expérience:
et voici les images du décollage:
