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Force d'attraction du soleil sur la terre Oui

Bonjour

La réponse (ou une des réponses) est la suivante :

Un corps en chute libre, c'est à dire qui tombe seul juste dû a son poids, évolue avec une accélération qui ne dépend absolument pas de sa masse.
Autrement dit, un corps lourd et un corps léger lâchés en même temps d'une certaine hauteur, toucheront le sol exactement au même moment.

C'est ce qui se passe pour les satellites et autres corps en orbite. On leur donne une certaine vitesse pour compenser exactement la vitesse à laquelle ils sont attirés. Donc que ce soit la terre ou une petite roche, ces deux éléments tombent vers le soleil à la même vitesse et ont donc une vitesse et une orbite identique.

Si vous souhaitez rentrer dans le détail et savoir pourquoi deux corps de masse différente tombent à la même vitesse, il faut revenir à la deuxième loi de Newton qui dit que pour tout corps :

Somme des forces = masse * accélération

Hors la somme des forces en chute libre est égale à : masse * g.

Nous avvions donc masse * g = masse * accélération

Donc accélération = gravité.

On voit donc que cela ne dépends pas de la masse de l'objet.

J'espère que cela réponds à votre question

air pesant Oui

Bonjour. Pour cette expérience il vous faut un ballon dont le volume soit le même vide pu gonflé type ballon de foot ou autre. La balance mesure le poids du ballon ainsi que la colonne d'air au dessus d'elle.
Su a vide le ballon est tout plat alors vous risquez effectivement de mesurer le meme poids.

Est ce que cela peut expliquer votre resultat ?

Pourquoi lance-t-on les fusées près de l'équateur ? Oui

Bonjour.
Il existe deux raisons principales pour lesquelles on préfère se rapprocher de l'équateur pour lancer une fusée.
La première :
Afin de mettre un satellite  en orbite, celui-ci doit avoir une vitesse de rotation autour de la terre pour ne pas tomber. Or, à l'équateur, grâce à la rotation de la terre, la fusée au lancement a déjà une vitesse initiale et c'est là qu'elle est la plus grande. Au pôle, elle est nulle. C'est un peu comme la force centrifuge, en tournant autour d'un point, plus on est loin de ce point plus çà va vite, et c'est à l'équateur que l'on est le plus loin.
Pour avoir des éléments chiffrés : par exemple, pour mettre un satellite en orbite à 300 km d'altitude, il faut qu'il ait une vitesse de presque 8 000 m.s-1 (mètres par seconde). Or à l'équateur, on est déjà en mouvement de presque 500 m.s-1 par rapport au centre de la terre. Il 'y a "plus qu'à" donner au satelitte une vitesse de 7 500 m.s-1 afin qu'il soit en orbite.
En tirant à l'équateur, on peut se permettre donc d'avoir moins de carburant et donc d'emporter des satellites plus lourds. Les américains et les russes qui tirent en étant plus éloignés de l'équateur sont obligés d'avoir des moteurs plus gros.
La deuxième :
La plupart des satellites qui sont envoyés dans l'espace sont sur une orbite géostationnaire. Or cette orbite passe par un plan qui se situe au dessus de l'équateur. En tirant de l'équateur on est donc moins loin tout simplement de la bonne orbite puisqu'elle se situe juste "au dessus" du point de tir.
Cordialement,
Stéphane PERROT

La température est-elle une grandeur mesurable ? Oui

Bonjour.
Lorque l'on dit que les °C et °F ne sont pas une mesure, ni un repérage, c'est dans le sens que ces unités sont définies par rapport à deux états de la matière.
Degré centigrade (différent du °celsius) : l'eau. Eau gelée à P ambiante = 0°C. Point d'ébullition : 100°C.
°F : 0°F : température enregistrée par Mr Fahrenheit  dans sa ville de Danzig. 96°F : Température du sang.
En ce qui concerne le Kelvin (et non pas degré Kelvin), c'est aussi un repérage mais cette fois, pas par rapport à deux points, dont la mesure est délicate. En effet, cela dépend de la pression ambiante (qu'il faut donc aussi mesurer). Le Kelvin se définit par rapport à un point qui est ce qu'on appelle le point triple de l'eau. Ce point est unique et définit un état d'énergie bien spécifique de la matière. Cette notion est aussi nouvelle dans l'idée de quantifier le température. Le point triple de l'eau est à : T = 273,16 K (soit 0,01 °C) et P = 611 Pa. Dans ces conditions, on peut trouver de l'eau vapeur, liquide et solide en même temps.
Par convention, on a égalisé la valeur de 1K avec 1°C par souci de commodité.( D'ailleurs en °C l'eau ne bout pas tout à fait à 100°C. C'est en degré centigrades que cela est vrai.)
Un écart de température en °C ou en K est donc le même.
Pour la première fois, le Kelvin introduit la notion d'état d'énergie de la matière et on a ainsi introduit la valeur 0 K comme la limite théorique jamais atteignable et qui correspondrait à un niveau d'énergie absolument nul de la matière.

Donc cette mesure est tout à fait mesurable d'autant que 1K = 1°C et il est d'autant plus facile avec cette unité de faire des "repérages", mais qui auront cette fois plus de précision.

Ai-je répondu à votre question ? Je suis disponible si vous souhaitez aller plus loin dans certaines explications ou si je n'est pas été clair dans certaines explications.

Cordialement,

Stéphane PERROT
 

Fonctionnement des lampes à vapeur de sodium ou de mercure Oui

Lorsque nous parlons de lampe à vapeur nous parlons plus généralement de lampe à décharge autrement appelée lampe à arc.
Pour faire simple, dans un verre est placé un gaz. Nous plaçons des électrodes permettant de former un arc électrique à l'intérieur de ce gaz. Cet arc électrique va transférer son énergie au gaz par ionisation. On dit que le gaz est dans un état excité. En se désexcitant le gaz va émettre des photons donc de la lumière (visible ou invisible - UV ou chaleur-). Le type de lumière émise dépend du gaz introduit et de sa pression. On distingue ainsi les lampes haute pression et les lampes basse pression.
Dans ces lampes nous avons entre autres les lampes à vapeur, principalement sodium et mercure (c'est le gaz qui est dans l'ampoule). Pour ces deux types, il existe des lampes haute et basse pression dont les couleurs vont être différentes.
Les lampes à sodium sont celles utilisées sur les routes et les tunnels. Elles sont très lumineuses et à dominante jaune-orangée.
Les lampes à vapeur de mercure sont utilisées dans l'industrie, sur les routes mais dans d'autres applications car on peut par différents phénomènes que je pourrais vous expliquer si vous le désirez, leur faire émettre plein de couleurs différentes.
Il y a plein d'autres types de lampes appelées différemment car on met d'autres gaz : lampes halogènes, tubes néons, lampes xénon, Argon, Deutérium, etc.
J'espère avoir répondu à votre question. Si vous souhaitez approfondir certains points, n'hésitez pas à me contacter.

Comment fonctionne une DEL ? Oui

Oui c'est bien celà.
Un petit rappel sur les "BANDES D'ENERGIE" et donc le "GAP".
Dans un cristal semi conducteur, les électrons ne peuvent accéder qu’à des niveaux d’énergie bien précis, lesquels se répartissent de manière quasi continue. Ces niveaux d’énergie se superposent pour former des bandes d’énergie.
Dans la bande de valence, les électrons ne font que participer aux liaisons interatomiques, conférant ainsi à ce dernier sa solidité. Quand les atomes gagnent la bande de conduction ils sont alors libres de se mouvoir. Et par conséquent libres de conduire un courant électrique. Entre ces deux bandes, se situe une zone dite « interdite » de taille différente selon le semi conducteur.
Une LED est constituée de la jonction de matériaux dits "type N" et "type P". Pour schématiser, dans les types "N", on a forcé le matériau à avoir trop d'électrons. Dans le type "P", c'est l'inverse, on a créé des "trous".
L'assemblage de ces deux matériaux forme une jonction dite PN, et qui forme une diode. Pour info, lorsque on met trois matériaux pour faire par exemple PNP, on forme un transistor.

Lorsque on applique à cette diode une tension et qu'on force les électrons à passer du côté P au côté N, à l'interface de la jonction les électrons et les trous se recombinent, les électrons passent donc de la zone de conduction à la zone de valence. Il y donc libération de l'énergie de Gap, expliquée plus haut, et qui peut correspondre, si les matériaux sont bien choisis, à de l'émisssion de lumière. Si ce n'est pas le cas, il se produit juste de la chaleur. C'est la seule différence entre une diode et une DEL.
En espérant avoir répondu à votre question.
Cordialement,

Stéphane PERROT

Les grandes familles de matériaux Oui

Bonjour.
Difficile d'être ni trop exhaustif, ni trop simpliste devant une aussi excellente question. Voici ma manière de voir les choses, mais je pense que vous aurez autant de réponses que d'intervenants. Ensuite, vous parlez de technologie, la matière enseignée en collège, ou la technologie en général dans l'industrie ?
Si c'est le deuxième cas, je dirais :
Les matériaux organiques (dérivés de près ou de loin d'organismes vivants) :
   Le bois.
   Les polymères (plastiques, matériaux composites, colles...)
   Les tissus (coton, laine, soie, cuir)
   Les matériaux fossiles (charbon, pétrole)
Les matériaux inorganiques :
   Les métaux (fer, aluminium, cuivre...)
   Les alliages (mélanges de métaux : inox, acier, fonte).
   Combustible nucléaire
   Le verre
Les matériaux composites (mélange de catégories)
  
Est-ce que celà réponds à votre question ?
Cordialement,

Stéphane PERROT
 

Le nombre de pales d\'une éolienne influe-t-il sur son rendement ? Oui

Bonjour,
Je vais tenter de répondre du mieux possible même si je ne connais pas votre niveau d'études, ni dans quel cadre vous posez cette question. Je ne parlerai que des éoliennes classiques à axe horizontal que nous avons l'habitude de voir le plus couramment.

Premier rappel : 

Le rendement théorique maximal d'une éolienne à axe horizontal est fixé par le nombre de BETZ et vaut : 59%.
Pourquoi ? Tout simplement parce que si on emprunte trop d'énergie à l'écoulement incident, on stoppe l'écoulement et on arrête ainsi le phénomène. Je pourrais rentrer plus loin dans l'explication si vous le souhaitez.

Nombre de pales :
En théorie, le nombre de pales n'influe pas directement sur le rendement. Le rendement est fonction de la puissance motrice recueillie et dépend principalement de la vitesse de rotation en bout de pale appelée Vitesse Spécifique. 
Concrètement, des pales très grandes et tournant très vite, peuvent permettre de se rapprocher des 59%. Qu'il y en ait 2 ou 50 n'influe pas forcément. Par contre pour des raisons aérodynamiques mais aussi de contraintes technologiques et de prix, afin d'avoir des éoliennes dites "rapides", il est plus facile d'avoir des éoliennes bipales ou tripales. L'augmentation du nombre de pales entraînant nécessairement une baisse de la vitesse de rotation par perturbation aérodynamique, une augmentation inutile de la complexité et du prix de l'ensemble.

Autres considérations que le rendement :
Mais attention : Ne concluons pas qu'il ne faut construire que des éoliennes à 2 (entrainant d'autres problèmes par ailleurs) ou 3 pales. Une éolienne peut avoir de très bonnes vitesses spécifiques et un très bon rendement mais du coup, posséder un faible couple et être moins efficace dans les faibles vents. Il peut être judicieux de choisir  volontairement des éoliennes à vitesse spécifique faible et des rendements de l'ordre de 30% (moulins américains ou hollandais), pour bénéficier de valeurs de couples élevés, surtout au démarrage, ce qui donnera de très bons résultats dans des vents faibles. (quelques m/s).

Par analogie avec l'automobile, on peut avoir des moteurs à forte puissance et faible couple (voitures de course) ou des moteurs à faible puissance et très forts couples, permettant le transport de charges lourdes, par exemple (tracteurs, moteurs diesels en général).

Etat de l'art
Aujourd'hui, dans les éoliennes à axe horizontal, nous atteignons quasiment les 59% de rendement. (plus proche des 50%). Les recherches se font principalement sur l'augmentation de la taille des pales (difficulté de résistance des matériaux) et baisse des coûts en général. En effet, ce qui freine aujourd'hui le développement de l'éolien, n'est pas forcément la recherche du rendement maximal qui est déjà presque atteint, mais le développement des meilleurs compromis Efficacité/Prix de revient. A titre de comparaison, un panneau solaire utilisant les technologies actuellement disponibles dans le commerce possède un rendement théorique maximal d'environ 15%.

J'espère que j'ai pu répondre à votre question. J'ai simplifié au maximum ne sachant par quel niveau de complexité vous désirez atteindre. Si vous souhaitez que j'approfondisse certains passages ou que j'en réexplique d'autres, n'hésitez pas à me le demander.

Stéphane PERROT
26 Rue des Jardins du Sauzat
31750 Escalquens

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