Diablo74 a écrit : Je n'ai pas compris la dernière phrase ! phenomene d'action reaction

mytroudbal a écrit : Il me semble que l'anecdote mélange en effet la troisième lois de newton et l'effet gyroscopique donc renseigne toi sur ce dernier que tu semble ne pas prendre en compte c'est pourtant passionnant et impressionnant ! Je reconnais que je n'ai pas compris ma dernière phrase, l'effet est à mon avis un peu trop complexe pour être résumé ainsi et Philippe doit compter sur les scientifiques de la communauté pour expliquer aux autres ^^ j'ai regardé 3 fois la vidéo mise en complément et ils expliquent l'origine du couple de renversement uniquement à l'aide du mouvement de l'hélice, ce qui me semblait provenir de la conservation du moment cinétique. Pourriez-vous alors m'expliquer l'effet gyroscopique et son intervention ici?

Pour bien comprendre il suffit de penser aux hélicoptères qui sans la petite hélice de derrière (ou quand elle lâche) tournerait sur lui même. Sauf pour ceux ayant deux hélices qui tournent en sens inverses.

Mafate a écrit : C'est là qu'est l'os !... Il y a pourtant des hélices, hélas...

A savoir que cela s'applique aussi dans le secteur nautique. Il y a ce qu'on appelle le "pas" de l'hélice. Ainsi le bateau aura tendance a viré d'un bord plutôt de l'autre.

L'anecdote est si abrégée qu'elle en devient fausse !!

L'avion vire à gauche sur l'axe de lacet (comme quand une voiture tourne à gauche) au décollage du fait du souffle hélicoïdal, qui est d'autant plus important que la différence entre la vitesse de l'air arrivant sur l'avion et celle sortant derrière l'hélice est importante : cet effet se constate au décollage et dans toute montée ; on a l'effet inverse en descente. Il vient du fait que le souffle de l'hélice s'enroule autour de l'avion et tape dans la queue de l'avion, sur la dérive.

Le couple de renversement est un effet qui fait pivoter l'avion sur l'axe de roulis (pencher à gauche) lorsque l'hélice accélère : une accélération est due à une force, qui, d'après la troisième loi de Newton, fait pencher l'avion à gauche si l'hélice accélère vers la droite, avec une force égale. On le ressent donc au tout début du décollage quand on met plein régime, et à tout changement de régime.

L'effet gyroscopique ne se ressent pas sur un avion de tourisme classique à hélice, seulement sur les avions de voltige à helice à grand diamètre, plus lourdes. C'est l'effet "toupie" qui fait que l'avion veut conserver sa trajectoire (comme une toupie qui tourne toujours autour du même axe, en restant droite). En changeant de direction, l'avion ressent alors une force le faisant pivoter sur l'axe orienté à 90° dans le sens de révolution de l'hélice. Pour de plus amples informations là dessus, demandez à un motard chevronné comment il fait pour faire tourner sa bécane lorsqu'il est à 130 sur l'autoroute !

Conclusion : la vulgarisation c'est cool, mais à petite dose ;)

Gorgo a écrit : Les gens iront relire cette anecdote, une fois bien réveillés. Ma gueule de bois était quasiment partie...

Je simplifie et confirme ce qui a été dit par certains en commentaire et qui rend la fin de l'anecdote partiellement inexacte. Au décollage d'un avion avec un moteur et une hélice, il va y avoir deux effets principaux. Le premier effet est dû à l'effet contra-rotatif ( appelé couple de renversement). L'exemple parfait est lorsque l'on perce un bout de bois avec une perceuse, et que le foret se bloque.. le bout de bois se met à tourner dans un sens, et la perceuse dans l'autre sens. Idem pour l'avion, l'hélice tournant vers la droite, l'avion va se mettre à pencher sur la gauche. L'amortisseur et le pneu gauche seront donc plus comprimés.

Le deuxième effet est le souffle hélicoïdale. L'hélice tournant vers la droite, le souffle créé va être dirigé vers l'arrière de l'avion (ce qui va permettre de le faire avancer), mais il va également poursuivre son effet de rotation et tourner autour du fuselage de l'avion. Le souffle va donc taper la dérive (le plan vertical à l'arrière de l'avion) sur la gauche, et forcer l'avion à tourner vers... la gauche.
Cet effet et le plus visible lorsque la vitesse de l'avion est faible et lorsque la vitesse de rotation du moteur est élevé, donc au décollage.
C'est pourquoi, lors de l’accélération, si le pilote ne contre pas cet effet, sur un avion avec l'hélice tournant à droite, en quelques dizaines de mètres, l'avion se retrouvera hors de la piste. Pour contrer cela, le pilote va orienter sa gouverne de direction (plan vertical situé à l'arrière de l'appareil) vers la droite, en utilisant ses palonniers.
Cet effet est également visible lorsque l'avion est en montée, plein gaz, avec une vitesse de montée réduite, si le pilote ne contre pas le souffle, même en gardant les ailes à plat, l'avion changera de cap et de direction.

Il existe bien d'autre effets moteurs sur les avions à hélice, ou avions à réaction, et encore plus d'effets lorsque l'on parle d'avion propulsé par plusieurs moteurs.

Enfin je comprends pourquoi certains avions virent tout seul dans flight simulator

C'en est trop, je m'endors pas sur mes cours de Physique pour me réveiller sur une quote qui me rappel que je dois réviser ma mécanique des fluides, je le savais déjà, et au dodo ! (RageDesFinaux)

Pour ceux qui n'ont pas compris : imaginez que vous etes en roller et que pour vous deplasser en arriere vous ne pourriez pas utiliser vos jambes, seulement vos mains. Et bien vous donneriez des coups avec vos braq vers l'avant ce qui vous ferait reculer.
C'est ce meme principe.

A la course au décollage ( l'avion roulant au sol et accélérant ) l'effet qui fait tourner l'avion selon l'axe vertical ( ou mouvement de lacet ) est le souffle hélicoïdal qui vient "taper" la dérive de l'avion.

L'effet gyroscopique se fait ressentir qu'en vol lors de rotations, lacet et tangage uniquement.

La troisième loi de Newton explique le fait que l'avion a tendance a tourner autour de l'axe longitudinal ( mouvement de roulis ) dans le sens contraire de celui de l'hélice. Ce mouvement est donc impossible au sol puisque Les roues l'en empêchent.

L'axe de rotation de l'hélice est décalé de quelques degrés à droite. Cela compense en partie les effets du couple moteur. On parle de réglage de "l'anti-couple". Source : expérience d'aéromodéliste.

Anecdote qui a besoin d'une seconde anecdote pour être comprise !

FrancoisGard a écrit : Bah en gros, si j'ai bien compris, la force est proportionnelle à la vitesse de rotation de l'hélice. Ce qui est plutôt logique... (mais je ne suis pas sûr de moi) Pour être physiquement rigoureux, un couple n'est pas une force.
C'est un "moment", donc le produit d'une force et d'une distance, donc exprimé en Nm (il faut lire Newton mètre)
Et la relation existant entre le couple et la vitesse de rotation est : Puissance = Couple * Vitesse rotation.
C'est pourquoi, connaissant la puissance d'un moteur, généralement exprimée en Cv, mais communément en kW (Le Watt étant l'unité de la puissance), on peut déterminer son couple maximal, A un certain régime moteur, appelé aussi vitesse de rotation.
Vous saurez donc maintenant pourquoi sur les affiches des caractéristiques des véhicules en concession on peut souvent voir : couple maximal : x Nm à y tr/min.

mickadu13 a écrit : Utiliser un mot qui précise très bien le cas décrit ici, n'est pas snobe. Je ne trouve pas que ça précise très bien ce qu'il se passe : les forces gyroscopiques sont des forces inertielles (elles seraient identiques dans le vide) ; le "souffle" hélicoïdal (sans "e" !) est décrit par la mécanique des fluides. La corrélation entre les deux est simplement qu'ils dépendent tous les deux de la vitesse de rotation... mais c'est aussi corrélé à la vitesse de l'avion, etc.

debuss a écrit : Dans la vidéo, le couple de renversement est décrit comme la simple conséquence des lois de Newton (conservation du moment cinétique pour les plus aguerris), les turbulences de l'air autour du fuselage ayant d'autres conséquences. La loi de Newton peut se comprendre assez simplement si on parle en d'abord de quantité de mouvement avant d'introduire la notion de moment cinétique.

La quantité de mouvement (QdM en abrégé) d'un objet, c'est quoi? C'est une grandeur d'autant plus grande que la masse de l'objet et sa vitesse sont grandes (p=mv pour les connaisseurs). Elle traduit l'inertie de l'objet, cad la difficulté qu'on a à le faire changer de trajectoire. Tout objet a tendance à vouloir aller tout droit (penser à un train qui déraille pcqu'il arrive trop vite dans un virage, il ne prend pas le virage, il va tout droit), et si il ne va pas droit c'est parce que qqch pousse dessus (on dit que l'objet subit des forces extérieures), et il faut pousser d'autant plus fort que l'objet est lourd ou que la vitesse est grande, d'où la notion de QdM. Si aucune force ne s'exerce sur l'objet ou si celles-ci se compensent (cad je pousse vers la gauche mais en face qqch pousse avec la même intensité vers la droite), il y a "conservation de la QdM".
Un exemple: je prends un fusil avec une balle dedans. La QdM du système {fusil+balle} est initialement nulle puisque ni la balle ni le fusil ne bougent (la QdM du système totale est la somme de celle du fusil et de celle de la balle). On écrit: mfusil*vfusil + mballe*vballe = 0 (mfusil=masse du fusil, etc...). Le fusil subit son poids qui le tire vers le bas mais je suppose que le chasseur le compense exactement et donc les forces qui s'exercent sur le fusil se compensent. La balle étant très légère par rapport au fusil, je suppose que le poids n'agit pas sur elle pour simplifier. Alors la QdM du système global se conserve. Conséquence: lorsque le chasseur tire, la balle part en avant, sa vitesse devient non nulle et à ce moment-là la vitesse du fusil devient aussi non nulle pour que la QdM globale reste nulle, selon l'expression : vfusil= - (mballe*vballe)/mfusil. Le signe - signifie que le fusil part dans le sens opposé à celui de la balle. C'est tout simplement l'effet de recul.

Qu'est-ce que le moment cinétique? Et bien c'est exactement ma même chose quand l'objet, au lieu d'aller tout droit avec une certaine vitesse, tourne autour d'un axe avec une certaine vitesse de rotation. Cependant, si un objet tourne autour d'un axe, il va être d'autant plus difficile que sa masse est grande mais aussi que sa distance à l'axe est grande.
Exemple: je prends un plateau tournant autour d'un axe. Je pose une masse de 5kg qui épouse le contour de l'axe. La masse est donc accolée à l'axe. Vous n'aurez aucun mal à arrêter le plateau en rotation. Si maintenant je répartis ces 5kg sur l'extrémité du plateau et non plus en son centre, imaginez la scène et vous verrez qu'il est beaucoup plus difficile d'arrêter le plateau en mouvement.

Pour finir, le moment cinétique suit la même loi que la QdM et donc, si initialement l'avion et l'hélice son immobile, la rotation de l'hélice dans le sens horaire autour de son axe de rotation aura tendance à faire tourner l'avion dans le sens anti-horaire autour de cet axe! Afficher tout Oui, et juste pour faire le lien avec la deuxième loi de Newton (somme des forces extérieures = masse * accélération) que tout le monde connaît sans doute et la conservation de la quantité de mouvement (masse*vitesse) : la dérivée de la quantité de mouvement donne
d(mv)/dt = v dm/dt + m dv/dt
En général, la variation de masse est négligeable donc dm/dt = 0. Donc la dérivée (disons la variation) de quantité de mouvement d(mv)/dt = m dv/dt = m a = somme des forces extérieures. Comme vous le dites, lorsqu'il n'y a pas de forces extérieures, d(mv)/dt = 0 c'est-à-dire que la quantité de mouvement est conservée.

Le mec est fort... Placé hélicoïdal comme ça l'air de rien, j'essayerai au prochain repas de famille tiens!

Pour résumer très simplement, cette force qui va incliner l'avion est la même que celle qui oblige un hélicoptère à avoir un rotor de queu pour ne pas tourner sur lui même. Et corriger moi si je me trompe mais plus la différence de poids entre l'hélice et l'aéronef est forte plus cette effet sera marqué.

Amo-LED a écrit : L'anecdote est si abrégée qu'elle en devient fausse !!

L'avion vire à gauche sur l'axe de lacet (comme quand une voiture tourne à gauche) au décollage du fait du souffle hélicoïdal, qui est d'autant plus important que la différence entre la vitesse de l'air arrivant sur l';avion et celle sortant derrière l'hélice est importante : cet effet se constate au décollage et dans toute montée ; on a l'effet inverse en descente. Il vient du fait que le souffle de l'hélice s'enroule autour de l'avion et tape dans la queue de l'avion, sur la dérive.

Le couple de renversement est un effet qui fait pivoter l'avion sur l'axe de roulis (pencher à gauche) lorsque l'hélice accélère : une accélération est due à une force, qui, d'après la troisième loi de Newton, fait pencher l'avion à gauche si l'hélice accélère vers la droite, avec une force égale. On le ressent donc au tout début du décollage quand on met plein régime, et à tout changement de régime.

L'effet gyroscopique ne se ressent pas sur un avion de tourisme classique à hélice, seulement sur les avions de voltige à helice à grand diamètre, plus lourdes. C'est l'effet "toupie" qui fait que l'avion veut conserver sa trajectoire (comme une toupie qui tourne toujours autour du même axe, en restant droite). En changeant de direction, l'avion ressent alors une force le faisant pivoter sur l'axe orienté à 90° dans le sens de révolution de l'hélice. Pour de plus amples informations là dessus, demandez à un motard chevronné comment il fait pour faire tourner sa bécane lorsqu'il est à 130 sur l'autoroute !

Conclusion : la vulgarisation c'est cool, mais à petite dose ;) Afficher tout Je suis d'accord pour le couple de renversement mais l'effet gyroscopique se ressent (faiblement certes) sur un avion de club, je l'ai expérimenté avec un instructeur sur dr400. Pour la manoeuvre en moto je m'abstiendrai de l'expliquer ...


Debuss, Pour l'explication de l'effet gyroscopique, je pense que tu trouvera des biens meilleures explications que les miennes sur internet. Sinon démontes une avant roue de velo, tiens l'axe horizontalement et demande à quelqu'un de la faire tourner vite. Ensuite essaye de changer la direction de l'axe horizontalement et tu verra la roue pencher verticalement! Fais le c'est génial et tu sens vraiment l'effet, ou si tu fais de la moto renseignes toi sur les manoeuvres d'évitement ...