Equivalence de vent altitude / basse couche

[manu]

Hello !

Une amie m'a posé cette question que je vous soumets :

Au Mont blanc à quoi correspondent les vitesses de vent suivantes (équivalence de vent par rapport à nos décos classiques) :
0km/h de vent à 4800m
18 km/h
et 36 km/h
et comment faire pour trouver ces équivalences ?

[Blue coua]

  je comprends pas la question 

équivalence de la vitesse du vent par rapport à coua ?

me doute qu'il doit y avoir un rapport dans les altitudes puisque tu en parles mais je comprends pas une vitesse est une vitesse non ?

[akira]

Certes mais comme la densite de l air est plus faible, tu peux te permettre de decoller et de voler avec une vitesse de vent superieure a celle qui te limiterait a altitude 0. En plus ta voile vole plus vite ... Par contre trouver une equivalence ... tu veux trouver jusqu a quelle vitesse de vemt tu peux voler/decoller ... A quelle vitesse vole ta voile ?

[piwaille]

yep

posé comme ça, c'est vrai que ça ne correspond à rien du tout comme question...

je suppose que c'est une question du style
"s'il y a 0km/h de zef, sachant que je décolle à 25km/h au niveau de la mer, à combien faudra-t-il courrir pour décoller à 4800m"
ou bien
"sachant que j'ai une V_{bras haut} de 36km/h (ou encore vitesse de zef à laquelle elle va reculer) quelle sera ma vitesse à 4800m (quel zef maxi admissible)"

c'est ça ?

[Michel Meyer]

salut Manu,

effectivement il manque quelque chose dans ta question :
0 km/h de vent à 4800m
équivaudrait à
18 km/h ----> à une altitude x
et 36 km/h ---> à une altitude y

mais dans ce cas de figure x et y seraient > à 4800m (voir ce que disait Akira sur la densité de l'air)

A+

[manu]

yep

posé comme ça, c'est vrai que ça ne correspond à rien du tout comme question...

je suppose que c'est une question du style
"s'il y a 0km/h de zef, sachant que je décolle à 25km/h au niveau de la mer, à combien faudra-t-il courrir pour décoller à 4800m"
ou bien
"sachant que j'ai une V_{bras haut} de 36km/h (ou encore vitesse de zef à laquelle elle va reculer) quelle sera ma vitesse à 4800m (quel zef maxi admissible)"

c'est ça ?

Oui je suppose... (Je n'avais que ces éléments sur le mail).
Mais je suppose qu'en effet, la question tourne autour de la densité.
Je vais envoyer un e-mail à l'auteur de la question ce soir pour lui donner l'url du topic. Ca fera peut-être une fille de plus sur le forum ! 

Mais pour une question de densité, je me disais qu'il doit bien y avoir des choses claculables, non ? Mais après ça touche aussi un peu à la mécavol sans doute... Et vous connaissez mes compétence dans ce domaine !

[manu]

   Michel !

Euh moi je l'ai pas compris comme ça.
J'ai pas compris qu'il fallait chercher à quelle altitude correspondait les 18 et 36 km/h si on a 0 à 4800. J'ai compris qu'elle charchait une équivalence pour un vent de 0 à 4800, puis 18 à 4800, puis 36 à 4800.
Mais en revanche, je crois que la question tourne en effet autour de la densité.

[piwaille]

ben d'un point de vue théorique on va jouer avec
P = 1/2 rho V²
et
PV = nRT

le premier pour la pression (dynamique) en fonction de la vitesse, le 2e pour calculer rho

mais y a zéro mécavol là dedans ....

[Rotopunch]

Ce qui manque surtout

1-C'est la temperature par ce que dans PV=nRT T c'est la temérature

2-Avec quoi vous mesurez le vent. Si c'est a l'oeil, oublier les math, si c'est a l'anemo a helice ben le vent est le meme puisqu'il prend la puissance et si c'est au radar ben faut tenir compte de la température...

Nono

[manu]

Z'êtes bien gentil avec vos formules mais on sort pas tous de science po !
Un gentil monsieur (ou madame) se sent de m'expliquer ce que signifie chaque lettre de la formule ? 

mais y a zéro mécavol là dedans ....

C'est marrant, c'est tout aussi incompréhensible pour moi ! C'était p't'être d'ailleurs ce que je voulais dire en parlant de mécavol...

Si je peux quand même me permettre une critique piwaille, je trouve que quand tu parles technique, faut être sacrément initié pour te suivre ! (D'un autre côté j'suis pas sûr que ce soit une critique du coup). En tout cas j'arrive jamais à comprendre tes messages techniques !
  

[Max]

Nan pas des maths, pitié      !!
Nan je plaisante, c'est bien les maths, mais que quand on parle de parapente  

[PiRK]

ben d'un point de vue théorique on va jouer avec
P = 1/2 rho V²
et
PV = nRT

le premier pour la pression (dynamique) en fonction de la vitesse, le 2e pour calculer rho

Un gentil monsieur (ou madame) se sent de m'expliquer ce que signifie chaque lettre de la formule ? 

Bon alors dans la premiere formule (que je ne connais pas mais qui me fait un peu penser a celle de l'energie cinetique Ec=1/2mV^2) j'imagine que :
- P est la pression
- rho est la masse/volumique (~densité)
- V est la vitesse

Et dans la deuxieme (loi des gazs parfaits) :
- P est la pression du gaz
- V est le volume de gaz du systeme étudié (ne pas confondre avec la vitesse de la 1ere équation)
- n est la quantité de matiere (gaz) dans ce volume (exprimée en moles)
- R est une constante (je me rapelle plus son nom)
- T est la temperature absolue (en degrés Kelvin, donc on ajoute 273.15 a la temperature Celsius)

[manu]

Merci ! 

Bon par contre, ça reste trop compliqué à étuider pour moi.    Mais au moins je peux essayer de comprendre et je suis moins frustré de voir des lettres sans savoir à quoi elles servent !

[eddie11]

sur un parapente mag ou aérial les mec qui ont fais le pakistant ou un truc du genre volaient à 50km/h bras haut avec des valluna et aux alentour de 7000m.
ces voile qui vole environ a 36/37 à 1500m, ca change un peu quand meme,

[Rotopunch]

La meca c'est simple c'est comme au rugby

P c'est une pression. Tu comptes comme une meler de rugby plus il y a de gaz dans une petites surface plus le terrain est labouré

Rho la masse volumique pareil qu'au rugby plus t'es lourd plus tu laboures.

V la vitesse du rugbyman (elle est au carré) ca veut dire que plus le rugbyman court vite plus il va labourer.  On notera qu'un petit bien lancer creuse plus qu'un lourd qui va pas vite.

Rho la masse volumique c'est ce qui varie dans notre cas. Elle depend du nbre de rugbyman au m3 c'est le volume du vestiaire diviser pas le poid total de l'equipe. Il est evident qu'au mont blanc y en a moin que dans le sud ouest

Bref si t'as une equipe de gros rugbyman qui court vite face a toi et qu' en plus la pelouse est petite tu vas avoir du mal a canaliser l'energie. Si y a moin de rugbyman ou qu'ils sont plus petit tu peux te permettre qu'ils courent plus vite.

Nono

[manu]

Rho nono !
   aussi ! Superbe cette façon d'expliquer ! Je suis pas fan de rugby mais pour le coup, j'ai fait un effort ! Voilà, moi, faut me parler comme à un gamin à qui on apprend les maths ! Et je comprends en plus ! 

[eddie11]

des rugbymans avec des masses d'air     j'y pige encor moins moi...
bon ok je suis une bouroune et chez moi des rugbyman il en manque pas, c'est le sport local....

[Le bandit démasqué]

(Euhhh, si ils faisaient des maths à Sciences PO, ça se saurait, y'aurait moins de déficit ...)

En fait, c'est vrai que dans les fiches techniques des ailles, ils mettent pas la pression de service !!! Et si je voulais aller voler sur Mars, moi, faudrait que je prenne quoi comme taille ???

(bon OK, j'arrête de flooder) (en plus, maintenant je sais ce que ça veut dire)

[ludo]

Pour la formule P = 1/2 rho V², si P est la pression, il y a un probleme de dimension!

Pour un début de réponse à la question, il y a un très applet de la nasa:
http://www.lerc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/foil2.html

Je me suis un peu amusé avec, voila mes conclusion:
Corde: 2.2 m
Envigure: 13.7 m2
Surface: 30 m2
Angle d'attaque: 4 deg

Mes conclusion sont les suivantes:
37 Km/h au niveau de la mer équivant à
47 Km/h à 4800 m (altitude du mont-blanc pour les marcheurs courageux ou les fainéants chanceux de 2003 )

Pour arrivé à ces résultats, mon critère est force de portance constante (lift dans l'applet).

Des commentaires?

[Le bandit démasqué]

Sympa, ce petit programme (j'y comprend rien mais ça a l'air intéressant)

[PiRK]

Pour la formule P = 1/2 rho V², si P est la pression, il y a un probleme de dimension!

moi ça me semble juste :
- à gauche de l'égalité on a une pression, c'est à dire une force par unité de surface, or une force (en Newtons) s'exprime aussi en mètres*Kilogrammes/secondes². Finalement on a donc des Kilogrammes/mètres/seconde² à gauche.
- à droite de l'égalité on a une masse volumique (kilogrammes/mètres^3) multipliée par une vitesse au carré (m²/s²); au final ça fait aussi des Kg/m/s²

donc pas de problèmes d'homogénéité

[ludo]

C'est juste, il n'y a pas de problème d'homogénéité, j'avais regardé vite fait...

[piwaille]

Yop

super analogie roto-nono
on va même encore aller un poil plus loin :
si le rugbyman coure bien dans l'axe, il va labourer plus loin que s'il court en zigzag ....

hors la température est un désordre moléculaire....
donc grosso modo, à une altitude donnée... plus il fait chaud et "moins ça porte"...
par exemple jouer à +40/+50° dans le désert ... on doit avoir des vitesses (d'aile) bien supérieurs à celle atteinte par -40° à beaucoup plus haute altitude. (j'ai pas fait d'application numérique pour chercher - trop la flemme)

[Blue coua]

En fait si j'ai bien compris, dans la formule P=1/2 rho V² vous utilisez les facteurs non constant pour définir par l'intermédiaire d'un produit en croix une pression à réintingrer dans l'équation des gaz parfaits (non applicable à l'air donc  je pense )  PV = nRT (où R est la constante des gaz parfait et est  = 8.314 J.mol ^-1.K^-1 ) pour en définir la température en Kelvin (donc pas dans notre langue à nous mais dans celle des USI) tout ça pour savoir si ...

a quelle vitesse cuiront les brochettes d'agneau sur la grille d'un feu alimenté au sommet d'un glacier dont les neiges sont dites éternelles et qui rapetisse au fur et à mesure que les brochettes cuisent... 

   z'êtes terrible vous alors  ... Qui a lancé un chef d'oeuvre de fil comme ça ??  ah yes    Manu 
 

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Bon j'vous rassure quand même :

Il est vrai que l'équation d'état ne décrit que de façon plus ou moins approchée le comportement des gaz réels ; mais dans le cas de l' air atmosphérique, elle s'avère assez précise pour être efficacement applicable à la météorologie

équation d'état : PV = nR_aT avec R_a constante approximative de l'air = 8.314 J.mol ^-1.K^-1 quand même

Source : Météo France

ça rassure    ???

[piwaille]

euh ... pour être précis,
1/ on se fiche pas mal de la valeur de R ... enfin moi j'ai jamais su sa valeur ... en revanche tu peux parés utiliser de truc du style (P1 V1)/(P2 V2) = (n1 T1)/ (n2 t2)
2/ on va utiliser la formule des gaz parfait pour obtenir une approximation de comparaison des vitesses de vol au niveau de la mer et au sommet du mont blanc

ceci dit, l'équation des gaz parfait ne permet pas vraiment de définir une pression dynamique ... mais ne regarde que des gaz statiques ... d'où l'obligation d'utiliser P = 1/2 rho V² ...

attention à ne pas faire l'amalgame entre le P statique et le P dynamique

le P statique est la pression qui s'exerce SANS vitesse ... ça va faire que la tête du joueur de rugby sera plus ou moins grosse selon la MTO
le P dynamique est la pression avec vitesse ... qui fait que le joueur de rugby aura une tête oblongue quand il courera vite (indépendament du son volume du casque calculé précédement)