TIPE: aérodynamisms, effet magnus et modélisation

[apjsl]

Bonjour à tous,
comme vous le savez le thème des tipe de cette année est "mobilité et mouvement"; c'est pourquoi je mis suis intéressé à l'aérodynamisme et à la modélisation.

J'ai plusieurs idées de tipe; certaines se regroupant. La première est un tipe sur le comprotement des ailes d'avions mais le problème est que c'est un sujet plutôt connu et pas tres original. Ma deuxième idée porte sur l'étude de la trajectoire d'une balle (de tennis par exemple) avec comme notion supplémentaire par rapport à l'idée précédente: l'effet magnus et ici il serait possible de faire une modélisation. Cependant j'aimerais confronter la modélisation que j'aurais réalisée à la trajectoire expérimentale mais cela ne risque-t-il pas d'être compliqué? Enfin ma dernière idée était par rapport à la météorologie mais on m'a conseillé d'abandonné cette idée trop complexe car on a des fonctions "chaotique".

Ainsi je sollicite d'une part votre avis sur les deux premières idées et d'autre part j'aimerais savoir s'il n'y aurait pas un objet dont on pourrait modéliser la trajectoire et dont on pourrait facilement confronter la modélisation à la trajectoire expérimentale (un objet si possible original).

[theluckyluke]

Salut,

les sujets que tu proposes ont l'air intéressants, moi j'aime bien l'idée de la balle.
Dans cette continuité, tu peux éventuellement te renseigner aussi sur des effets que l'on peut communiquer à des balles (je pense notamment aux effets lors du lancer d'une balle de baseball par exemple), ça me semble pouvoir être intéressant de décrire physiquement l'effet de la prise de balle et du lancer (rotation de la balle sur elle-même, effet courbe, balle rapide, lente etc.).
En plus, c'est vrai qu'il doit probablement aussi y avoir des vidéos sur le net qui pourrait être exploitables avec certains logiciels pour pointer la trajectoire de la balle et modéliser les effets de manière empirique (ou cela doit être faisable dans un club de baseball, bien qu'il n'y en ait pas beaucoup).
L'aspect tennis me paraît aussi assez intéressant, bien que plus "classique" (il y a moins d'effets aussi), l'aspect baseball est peut-être plus original, mais il doit aussi être plus compliqué à expliquer (encore que...).

Je te conseille de chercher dans les annales des sujets pour voir s'il n'y a pas déjà quelque chose sur ces thèmes, ce qui peut beaucoup aider (pour la théorie surtout). Moi ça m'avait pas mal facilité la tâche.

Voilà, je ne sais pas si ça peut aider, ces idées et propositions valent ce qu'elles valent, mais quand je jouais au baseball en club plus jeune, j'avoue que ce sont des phénomènes que j'ai souvent voulu comprendre théoriquement.

+

[AL-kashi23]

L'effet magnus se résume à une et une seule chose: le coup franc de Roberto Carlos il y a de ça une dizaine d'année!

Sinon, tous les sujets du même genre ( cuanda, magnus , instabilité de von Karman, Rayleigh Taylor...) , il y une grosse difficulté: un traitement exhaustif est très très compliqué théoriquement mais si tu abandonnes ce traitement, tu te retrouves très vite à dire uniquement des "banalités" sans rien apporter...

[theluckyluke]

effectivement, je m'étais aussi déjà renseigné aussi sur l'effet Magnus notamment, et j'avais trouvé assez peu de sources de documentation présentant les choses de manière théorique de bon niveau.
Le tout serait de voir jusqu'à où tu pourrais aller dans les explications / modélisations et de voir si cela peut être suffisant ou non pour un TIPE...

[Arnaud-29-31]

Salut,
Il est vrai que l'effet magnus, ca tourne court, tu vas l'expliquer par la relation de Bernouilli et point barre.
Après si tu veux partir sur l'un des deux autres sujets que tu cites, n'hésite pas à me poser des questions, je suis ICNA donc j'ai bouffé pas mal de météo et d'aérodynamique.

[apjsl]

Merci pour les reponses :)

J'avais pas du tout pensé ux balles de baseball donc je vais me renseigner pour voir si ce n'est pas trop compliqué. Sinon on m'avait aussi parler des balles de golf et l'intérêt est qu'on peut faire aussi des expériences en soufflerie pour expliquer l'utilité des trous présents sur la balle.

L'effet magnus ne sera qu'une partie du tipe car j'aimerais traiter aussi de modelisation donc je peux vous présenter, grosso modo, la structure du futur tipe: Dans une oremier je chercerai à mettre en equation le mouvement de la balle (de tennis pour l'instant mais eventuellment golf ou baseball) et donc je pourrai parler de trainée et de l'effet magnus. Apres je chercherai à la résoudre à l'aide d'une logiciel je pense (mais je verrai une fois l'équationobtenue ce que les professeurs me conseilleront) puis je ferai une simulation sur matlab. Ensuite, et c'est là que ça se complique, j'aimerai faire un lancer que l'on filmerait à l'aide de 2 ou3 cameras et ainsi on aurait la trajcetoire experimentale. Puis je la confronterait à la simulation faite sur Matlab pour voir si le modele proposé est cohérent.

Seul probleme je ne sais pas comment, à partir d'enregistrement de plusieurs videos, retrouver la trajectoire pour la comparer à celle de Matlab.

On m'a aussi parlé d'objets du style freezbee qui pourrait etre intéressant à etudier.

j'accepte volontier ton aide Arnaud-29-31 :d je sens qu'on va te bombarder de questions durant cette année^^

[theluckyluke]

Par rapport à l'expérience, a l'époque, j'avais utilisé le logiciel aviméca (que tu as surement déjà vu au lycée) pour faire des pointages sur la vidéo et ensuite j'avais exporté les courbes sous regressi et comparé avec les courbes théoriques sur un même graphe. Ça avait bien plu aux examinateurs.
Sinon je ne pense pas forcément que trois caméras seraient nécessaires, à mon avis une seule suffirait, ce qui simplifie déjà pas mal le truc.

[AL-kashi23]

Si j'ai bien suivi, ton tipe consiste à modéliser les frottements dus à l'air (les forces de trainée et de portance ne sont pas autre chose) et à comparer à l'aspect expérimental.. Pas de mystère, suivant le nombre de Reynolds, tu auras une force en U ou en U^2 (avec U le module de la vitesse du vent)..

Des choses peuvent être intéressantes: par exemple, le fait qu'une balle de golf peut "remonter" un trou (sous des hypothèses assez fortes peut-être dures à réaliser expérimentalement).. Ou le "back spin" quand la balle roule, puis sous l'effet de sa rotation, change de sens et revient ; très facile à faire avec une balle de tennis de table, mais pour le coup, théoriquement ce n'est pas si simple!

[Rhaoss]

Bonjour, tu as dis que tu été à l'ICNA et donc que tu avait fait beaucoup d'aérodynamique, du coup je me demandais si tu pourrais m'aider dans ma réfléxion pour mon TIPE ?

Cordialement,