Questions aux experts
Monde construit par l'homme
Comment un avion en papier peut-il voler ?
Nous travaillons sur le vol des avions; nous avons bien compris qu'un avion ne s'appuie pas sur l'air. La portance est assurée par des filets d'air sur le dessus de l'aile à cause de la forme de cette dernière. Mais comment se fait-il alors qu'un avion en papier avec des ailes parfaitement rectilignes (en section) vole sans problème en s'appuyant sur l'air? Quelle est la limite ou a t on établi un rapport entre poids et surface des ailes pour qu'un avion en papier ( même grand) puisse voler?
En lisant les réponses de Pierre et Quentin, je constate une certaine différence.
Pierre considère l'avion en papier comme "flottant" sur l'air, alors que Quentin considère qu'il "vole" (c'est-à-dire qu'il est maintenu en l'air par une portance due à sa vitesse).
L'expérience m'inciterait à pencher pour la seconde solution, car plus on lance un avion en papier avec une vitesse importante, et mieux il vole.
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A mon avis l'avion en papier s'apparente davantage au cerf-volant qu'au profil de l'aile d'un avion : la surface du papier lui permet de "flotter" sur l'air. Si l'on alourdit l'avion en papier, il ne volera plus.
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La première partie de la question a déjà été traitée. Vous en trouverez la réponse sur cette page.
En ce qui concerne la deuxième partie, on peut suivre le raisonnement suivant:
Pour qu'un objet "vole", c'est à dire qu'il se maintienne dans l'air à une certaine altitude, il faut que la portance soit égale à son propre poids.
La portance est proportionnelle à la surface des ailes, donc pour un poids donné, il faut bien une surface des ailes suffisamment grande.
Si vous prenez une feuille plus grande, le poids de l'avion sera plus grand et il faudra donc une surface d'aile plus grande également.
Mais il ne faut pas oublier que la portance augmente rapidement avec la vitesse de l'objet (proportionnellemnt au carré de la vitesse).
Par conséquent, si on le lance suffisamment fort un avion avec de petites ailes on peut le faire voler !
Le problème avec les avions en papier, c'est qu'ils sont comme les planeurs, ils n'ont pas de moteur, ils ne peuvent compenser les frottements de l'air qui les ralentissent inexorablement (on appelle cette force la "traînée") et qui font donc chuter la portance et donc finalement chuter l'avion, car le poids de l'avion, lui, reste toujours le même...
Bons vols !