Bonjour! J’ai un dm de physique à faire pour la rentrée mais je ne comprends pas tout… voici le sujet et les documents:
Le 26 juillet 2016, l’avion Solar Impulse a accompli le premier tour du monde sans escale et sans une seule goutte de carburant.
L’expérience Solar Impulse est une prouesse à la fois scientifique et technologique.
1. Quel est l’obstacle majeur au défi Solar Impulse ?
J’ai répondu: L’avion fonctionne à l’énergie solaire. Cette dernière est conservé dans la batterie qui alimente le moteur. Ainsi, les batteries et l’efficacité de la chaîne énergétique de l’avion sont cruciaux à son fonctionnement la nuit. Cela s’explique par le fait que l’avion n’a pas toujours le même eclairement au cours de la journée et une absence totale de soleil de la nuit. Les batteries et la chaîne énergétique doivent alors être opérationnel pour avoir une alimentation de l’avion même la nuit (il faut stocker l’énergie).
2. Calculer l’énergie maximale pouvant être stockée dans les accumulateurs.
J’ai répondu: on sait que la masse totale (m) des accumulateurs vaut 400 kg. Or, on est une densité énergétique (d) de 260 W.h.kg^-1. Ainsi, pour 1 kg en a une énergie de 260 W.h.kg^-1. On obtient donc: Emax= d x m = 260 x 400 = 1,04 x 10^5 W.h ?
3. Utiliser vos connaissances et les documents à votre disposition pour déterminer si l’avion Solar Impulse 2 dispose de suffisamment d’autonomie pour relever son défi de tour du monde sans une seule goutte de carburant
Pour celle-là, je ne vois pas comment je peux faire
Densité énergétique des accumulateurs : 260 W·h·kg‑1 ;
Masse totale des accumulateurs : 400 kg ;
Moteurs électriques : 4 moteurs de 17,5 cv (cv : cheval).
Conversion : 1 cv = 0,736 kW ;
Surface de panneaux solaires : 269,5 m2 ;
Entre Le Caire et Abou Dhabi la puissance solaire moyenne en juillet est de 380 W·m-2. Le soleil brille en moyenne 14 h par jour ;
L’avion vole à une vitesse de 90 km·h-1 de jour, et 60 km·h-1 de nuit.
document 1:
Ce n’était ni l’étape la plus longue, ni la plus difficile, encore moins la plus spectaculaire. Pourtant, c’est bien ce dix-septième et dernier vol qui restera dans l’histoire, celui dont le monde se souviendra. Mardi 26 juillet, l’avion solaire Solar Impulse 2 a bouclé le premier tour du monde aérien, près de 40 000 kilomètres, sans la moindre goutte de carburant.
document 2: chaîne énergétique simplifiée de solar impulse 2
document 3:
profil de vol de solar impulse 2 durant 24h
