Toulouse ? Une belle ville ayant une belle histoire derrière elle mais pour une fois on ne va pas la visiter pour ses activités touristiques habituelles. Cette fois-ci, c’est pour découvrir la Cité de l’espace et tous ce qu’elle contient comme découverte que l’on imagine même pas. Puis à Toulouse, si vous ne le savez pas, c’est une ville très importante depuis un moment déjà car c’est là où les Airbus A380 sont assemblés.

Dimanche 25 avril 2010 :

Nous avions rendez-vous à 11 heure devant la borne de checking d’Easyjet à l’aéroport international de Genève afin de prendre un vol direction Toulouse pour ce voyage d’étude qui paraissait super intéressant et qui le sera. Bonne nouvelle tout le monde fut présent. On embarqua et on décolla. Puis, nous sommes arrivés à Toulouse à 13h40. Il nous fallait prendre le bus pour rejoindre l’hôtel mais le guichet pour les billets n’ouvrait qu’à 15h et donc nous avons pu nous balader dans l’aéroport pour attendre. Finalement, on a eu les tickets et le bus qui nous à amené à la gare Matabiau depuis laquelle nous marchâmes jusqu’à l’hôtel des Ambassadeurs, situé à 5-10 minutes de marche.

Nous fûmes accueillit et nous pûmes prendre possession de nos chambres.

Le soir, c’était libre alors nous sommes sortis visiter Toulouse et pour manger. C’est ce soir-là, qu’avec David Sequiera, Josué Guerra, Jérémie Francfort, Tharshiga Thambirajah et Zhao Peng, nous avons fait la plus grande visite de Toulouse. De plus, nous avons aidé de jeunes demoiselles en détresse qui portaient une copine complètement saoule, à la ramener chez elle. Puis, nous sommes finalement rentrés à 1h30 et nous avons été surpris que les professeurs boivent un petit café en bas de l’hôtel. Nous nous sommes endormis tout de suite.

Lundi 26 avril 2010 :

Nous avons visité la Cité de l’Espace. Pour y aller, nous primes plusieurs bus et nous y sommes arrivés vers 9h15. De 9h30, nous pouvions visiter jusqu’à 11h30.

Les thèmes abordés dans cette « station » était la Terre, l’espace, la communication à distance grâce aux satellites, l’utilisation de ces mêmes satellites pour observer la Terre et prévoir par exemple la météo, comment vivent les astronautes dans l’espace et ce qu’ils y découvrent. De 11h30 à 12h30 on a tous manger au restaurant. A 14h nous avions un film en 3D sur la station spatiale ISEE dans l’Imax/Planétarium.

(à l’intérieur il y avait un mur d’une hauteur impressionnante et couvert de plantes)
Ce film fut un spectacle impressionnant car on avait l’impression d’être avec les astronautes qui s’entrainaient dans une immense piscine pour simuler le vide dans l’espace. De plus, on parlait du satellite Hubble qui a permit de prendre les premières photos de la Terre depuis l’espace. On a aussi pu voir ce que l’espace nous réserve beaucoup de surprises comme les nébuleuses, des étoiles, d’autres galaxies et tout ce qu’on découvrira plus tard. A 15h30, nous avions un autre film mais cette fois dans une salle ou nous étions couchés comme si on regardait le ciel. Cela racontait l’histoire des planètes, de leur formation et des galaxies. C’était très intéressant mais je connaissais déjà la plupart des choses parce qu’en géographie on avait déjà fait l’astrologie et l’espace. Ensuite, nous sommes rentrés à l’hôtel et nous pouvions faire ce qu’on voulait. Nous sommes sortis mais nous n’avons pas beaucoup marché du fait que la veille on avait déjà vu plein d’endroits.

Mardi 27 avril 2010 :

(Parc près de la Place de la Daurade)

Nous avons visité Toulouse pour la deuxième fois, nous avions déjà vu quelque place et lieu dès le premier jour, mais pas la Place du Capitole, ni la salle des Illustres et la salle des mariages (à l’intérieur du Capitole).

Puis, nous sommes allés au Couvent des Jacobins, sur le Pont Neuf, sans le traverser, dans la Cour intérieure de l’Hôtel Assezat et pour finir la place Esquirol. J’avais vraiment mal au pied à la fin de cette journée.

Mercredi 28 avril 2010 :

Nous avons du nous lever pour travailler, ce qui fut assez dur. D’ailleurs certains ne se sont pas levé du tout. Nous étions tous réunis, 2ème et 3ème pour réfléchir en commun par groupe de 4-5 à propos de 4 petits problèmes :
L’un concernant la poussé de l’Airbus A319 qu’il fallait trouver en la calculant à partir d’estimation.
Un autre dans le même genre mais il fallait calculer la poussée de la fusée Saturne V sachant qu’elle brûlait 15 tonnes de carburant par seconde.
Le troisième avait pour but de trouver la période d’un satellite en orbite basse.
Et le dernier était de calculer la vitesse d’un satellite géostationnaire.

Puis. nous nous sommes allés visiter les halles de montages de l’Airbus A380. Nous avons pris le bus 70 jusqu’à Georges Brassens et après nous avons marché car on ne trouvait pas le bus pour faire le dernier bout. Il faisait très chaud. Arrivé sur le site de l’Airbus, nous avons reçu des pass « Visiteur » et nous avons du laisser tout nos appareils permettant de prendre des photos. J’ai trouvé ça un peu nul de ne même pas pouvoir prendre de photo. Surtout que la visite ne montrait pas grand chose de la conception des Airbus A380. Malgré ce point, vers 13h30, nous avons pu prendre place dans un concorde, le Mach 2, qui avait fait plusieurs fois l’aller-retour Paris => New-York à la vitesse du son avec à son bord 100 personnes. Puis après nous avons visité les halles de montages de l’A380, un immense bâtiment de 40 mètres de haut et d’une très grande longueur car il peut y avoir 4 avions dedans.

La visite était globalement bien même si on n’a pas pu l’immortaliser avec des photos. Enfin, nous sommes rentrés et le soir nous sommes sortis pour aller en boîte même si 2 étaient fermées et la 3ème nous n’avons pas pu tous entrer alors une partie, dont moi, sommes rentrés après s’être baladé une dernière fois dans Toulouse puisque le lendemain nous devions rentrer.

Jeudi 29 avril 2010 :

Le matin, David et moi ne nous sommes pas lever puisqu’on pouvait dormir jusqu’à 10 heures. Malheureusement, ceux qui n’avaient pas participé mercredi matin ont du se lever pour rattraper les activités. Nous avons fait nos valises et nous sommes descendus en bas parce qu’on devait rendre les chambres. Puis, nous sommes allés à la gare Matabiau prendre le bus direction l’aéroport pour prendre l’avion et retourner à Genève. Lors du décollage, nous avons du chronométrer le décollage de l’avion pour voir si les estimations de mercredi était juste. Après l’atterrissage à Genève, nous avons donné ces valeurs aux professeurs et nous pouvions rentrer chez nous.

Bilan :

Ce voyage était super, j’ai vu des choses que j’avais étudié en cours mais que je n’arrivais pas à me représenter tel que les nébuleuses, les sortes de planètes (gazeuses, solides) et ce que les satellites permettent de faire. J’aurai voulu pouvoir prendre des photos de l’Airbus A380 mais ce n’est pas grave. Je remercie les professeurs d’avoir pu permettre à ce voyage de voir le jour.

Dans cet article, je tâcherai de modéliser le comportement d’une voiture en mouvement, en prenant compte des caractéristiques du constructeur.

Avant de commencer, il faut choisir une voiture. J’ai utilisé les données techniques d’une BMW M3-E46 CSL, quitte a choisir une voiture, autant en prendre une qui soit prestigieuse.

Je commencerai par construire un modèle simple en deux dimensions, avec l’accélération de la voiture définie comme la somme des forces divisée par la masse. Après je rajouterai la force de frottement et je changerai la vitesse en kilomètres par heure au lieu des mètres par seconde.

Nous prendrons donc le cas d’une voiture, démarrant à l’arrêt, donc en position nulle, dont la vitesse et l’accélération sont nulle. Nous nous pencherons sur sa vitesse, son accélération ainsi que sa position au cours du temps. Les caractéristiques techniques de la voiture (dimensions, puissance, ...) nous sont fournies par le constructeur. Nous utiliseront l’intégrateur numérique STELLA pour construire un modèle et obtenir des sorties graphiques.

– Les conditions initiales de la voiture sont donc $v=0, a =0, x=0$

– Note : masse volumique de l’air $\rho=1.293kg/m^3$

Le modèle

Nous savons que l’accélération d’un objet (ici d’une voiture) dépend de la force résultante divisée par la masse. Pour l’instant le modèle ne comporte pas encore la force de frottement, je la rajouterai dans le modèle suivant. Il y a seulement la force de traction de la voiture.

Pour définir l’accélération d’un mobile, on utilise la force de traction et la masse du véhicule. L’accélération est donc la somme des force (ici simplement la force de traction) divisée par la masse.

–  Afin d’exprimer les chevaux en watt, il faut multiplier les chevaux par 736 (l’on passe des chevaux a la puissance) puis diviser cette puissance obtenue par la vitesse du véhicule plus 20, afin d’éviter que la force de traction soit nulle si la vitesse est égale à 0 (ici l’ont passe de la puissance à la force de traction).

Il s’agit du modèle le plus simple, parce qu’il ne prend pas en compte la force de frottement. Mais sans la force de frottement l’accélération de la voiture est constante et n’arrête pas d’augmenter et tend vers l’infini, de même que la vitesse qui augmente sans fin, parce que la voiture n’est pas freinée pas la force de frottement.

Une fois ce modèle construit, on peut rajouter la force de frottement. Comme la force de traction est une force qui tire la voiture vers l’avant (le mot "traction" vient de tracter, d’ailleur cette BMW est une traction, bien que dans le cas des voitures à propulsion, on devrait logiquement appeller cela la force de propulsion) la force de frottement est une force qui freine la voiture, et qui se soustrait donc à la force de traction. Je rappelle juste que pour définir l’accélération. il s’agit de la résultante des forces, donc la force de traction moins la force de frottement, le tout divisé par la masse du véhicule.

– La force de frottement dépend du coefficient de pénétration (Cx), du de la masse volumique du milieu (rho), de la section apparente (S), qui est la hauteur fois la largeur du véhicule, et du carré de la vitesse (v au carré).

Construisons donc ceci :

– Afin de passer des mètres par seconde au kilomètres par heure (qui reste quand même une unité plus pratique), il faut multiplier la vitesse par 3,6.

Et voila le modèle final !

Données techniques

Le résultat sous forme graphique

Performances de la BMW M3-E46 CSL selon STELLA

Cette voiture met 5.08 s pour passer de 0 à 100 km/h

Sa vitesse maximale est 266.62km/h et elle l’atteint au bout de 119.99 s soit 1 minute et 59.99 s

Elle met 23.27 s pour faire 1000m

données constructeur

En résumé

Nous pouvons donc dire que notre précision est bonne, sans être exceptionnelle. Notre manque de précision comparé aux données du constructeur est dû a certaines forces qui ont été simplifiées (comme prendre l’aire d’un rectangle pour la surface d’une face avant de voiture, ce n’est pas très précis), ou d’autres forces qui n’ont pas été prises en compte (telles que la force de frottement des pneus et de la route, etc ...) De plus sur le site ou figure les données constructeur, les mesures sont souvent revues à la hausse, afin de promouvoir les performances de la voiture.

Mais en fin de compte notre simulation est juste et la précision est acceptable.