TS 1,2,3

Bac S 2015 Nouvelle Calédonie CORRECTION © http://labolycee.org
EXERCICE III - QUELQUES ASPECTS DE LA PHYSIQUE DU VOL AVEC l'A380 (5
points) 1. Plein gaz au décollage !
1.1. On étudie le système {A380} de masse m = 560 tonnes dans le
référentiel de la piste, référentiel terrestre.
[pic] car v(A) = 0
[pic] valeur non arrondie stockée en mémoire
1.2. La variation d'énergie cinétique de l'avion pendant la phase de
roulage est égale à la somme des travaux des différentes forces qu'il subit
sur ce trajet : [pic]
La réaction du sol se faisant sans frottements et la force de trainée étant
négligeable :
[pic]
Comme [pic],[pic] et [pic]restent perpendiculaires à la trajectoire
horizontale alors leurs travaux sont nuls : [pic]
La force de poussée [pic] est considérée constante alors [pic] Ainsi [pic]
[pic] = 1,2×106 N (calcul avec la valeur de [pic]non
arrondie)
La force de poussée maximale d'un réacteur est de 310 kN.
[pic]
Pour atteindre la valeur de la force de poussée calculée, il est nécessaire
que les 4 réacteurs soient allumés lors de la phase de roulage de l'A380.
2. Le vol de croisière 2.1. L'avion ayant un mouvement rectiligne uniforme dans le référentiel
terrestre considéré galiléen, le principe d'inertie permet d'affirmer qu'il
est soumis à des forces qui se compensent. 2.2. D'après la réponse précédente, [pic]= - [pic], ces forces sont
opposées, elles possèdent la même valeur [pic][pic]
En utilisant la figure 1, on trouve [pic]pour une altitude de 10 km.
[pic]N
Cette valeur est nettement inférieure à la valeur de la force de poussée
maximale des quatre réacteurs ([pic]). 2.3. Ainsi, il pertinent de voler à haute altitude en vol de croisière car
la masse volumique de l'air est plus faible et la force de poussée que
doivent exercer les réacteurs pour compenser la force de trainée est plus
faible d'où des économies de carburant.
2.4. D'après la réponse 2.1., [pic]= - [pic]
donc [pic]
[pic]
finalement [pic]
[pic] soit environ 380 tonnes.
Ce résultat est cohérent, en effet l'avion au décollage avait une masse de
560 tonnes, or il a consommé du carburant entre temps.
-----------------------
[pic] Sens du déplacement [pic] [pic] [pic]