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TIPE de Xavier Rogé et Paul Narchi sur le vol du boomerang

Dernière mise jour de l'article : 21 octobre 2010.

Rapport de TIPE sur le vol du boomerang pour le concours inter ENS 2009, filère MP. Par Xavier Rogé et Paul Narchi.


Rapport du TIPE de Xavier Rogé et Paul Narchi (rédigé par Xavier Rogé)


Feuille de calcul Maple V

NDLR (Laurent Blanchard - PRAG de Mécanique) :
Ce rapport intéressant suscite beaucoup de remarques et de critiques.

I.1. Description d’un boomerang
Le nombre de pales peut être supérieur à 4 ;
La trajectoire en forme de "goutte d’eau" est une trajectoire possible.

I.2. Ecoulement de l’air
Ce texte précise les équations d’un écoulement irrotationel. L’air ne s’écoule pas de cette façon autour du boomerang.

Fig.8 et 10
Le texte parle de différentes vitesses linéaires reliées éventuellement les unes aux autres par des relations non écrites.
Quelles sont les relation entre vG, v et v0 ?
Le mouvement s’effectuant dans l’espace, différentes bases (comme celle du texte (ex, ey, ez)) ont été utilisées mais non précisées dans le rapport.

I.2. Portance et Trainée
Comment passer d’un profil à tous les profils d’une pale ??? Comment est définit v0 ? Comment est définit S ? Ces 3 questions sont en réalité la même question !

I.3. Explication de la trajectoire
La mise en équation simplifiée est critiquable mais toute à leur honneur. Toutefois, en haut de la page 7, un signe "=" devrait être remplacé par " " car on ne peut pas avoir "... ez + ... ex = ... ex" mais "... ez + ... ex ... ex".

II.1. Approximation et mise en équations
Les noms donnés dans le bilan des forces (qui devrait être plutôt un bilan des actions) est incorrect : la portance et les frottements fluides se trouvent être regroupés dans l’action de l’air sur le boomerang.
Les coefficient Kz, lambda et mu sont "parachutés" et déterminés de façon inconnue.

III.2. Comparaison entre le modèle et l’expérience
Au vu du tableau P.11 :
Pourquoi les vitesses initiales sont elles différentes ?
Pourquoi les amplitudes de trajectoire (appelée portée par les lanceurs ?) sont elles différentes de 55% alors que sur la photo elles paraissent identiques ... à moins que le commentaire de la Fig.15 "sans tenir compte de l’échelle" explique cela ... ce qui doit être le cas ... ce qui revient à la difficile détermination de Kz, lambda et mu.

Ces quelques critiques ne doivent pas enlever le mérite de ces étudiants qui ont fait une confrontation entre théorie et expérience où l’expérience n’est pas facile à réaliser.