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Concept
Centre de poussée
Résumé
In fluid mechanics, the center of pressure is the point where the total sum of a pressure field acts on a body, causing a force to act through that point. The total force vector acting at the center of pressure is the surface integral of the pressure vector field across the surface of the body. The resultant force and center of pressure location produce an equivalent force and moment on the body as the original pressure field.
Pressure fields occur in both static and dynamic fluid mechanics. Specification of the center of pressure, the reference point from which the center of pressure is referenced, and the associated force vector allows the moment generated about any point to be computed by a translation from the reference point to the desired new point. It is common for the center of pressure to be located on the body, but in fluid flows it is possible for the pressure field to exert a moment on the body of such magnitude that the center of pressure is located outside the body.
Since the forces of water on a dam are hydrostatic forces, they vary linearly with depth. The total force on the dam is then the integral of the pressure multiplied by the width of the dam as a function of the depth. The center of pressure is located at the centroid of the triangular shaped pressure field from the top of the water line. The hydrostatic force and tipping moment on the dam about some point can be computed from the total force and center of pressure location relative to the point of interest.
Center of pressure is used in sailboat design to represent the position on a sail where the aerodynamic force is concentrated.
The relationship of the aerodynamic center of pressure on the sails to the hydrodynamic center of pressure (referred to as the center of lateral resistance) on the hull determines the behavior of the boat in the wind. This behavior is known as the "helm" and is either a weather helm or lee helm.
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Concepts associés (3)
Centre de poussée
En aéronautique, le centre de poussée d'un aérodyne est le point d'application des forces aérodynamiques et sa variation spatiale correspond à la trajectoire. En yachting, le centre de poussée d'un voilier est appelé centre vélique. Par analogie, on peut dire que le centre de poussée est aux forces aérodynamiques ce que le centre de gravité est aux forces de pesanteur. En effet, lorsqu'un solide est placé dans un fluide en mouvement, en tout point de sa surface est exercée une force (pression ou dépression).
Aéronef
vignette|Une montgolfière. Un aéronef est un moyen de transport capable de s'élever et de se mouvoir en altitude, au sein de l'atmosphère terrestre. Les sciences et technologies permettant de construire, comprendre et contrôler le vol ainsi qu'utiliser les aéronefs composent l'aéronautique. Les aéronefs sont divisés en deux classes principales en fonction du moyen de sustentation utilisé. L'aérostat utilise une force statique tandis que l'aérodyne génère une force dynamique pour équilibrer leur poids ; on les désigne souvent par « plus légers » ou « plus lourds » que l'air.
Dynamique des fluides
La dynamique des fluides (hydrodynamique ou aérodynamique), est l'étude des mouvements des fluides, qu'ils soient liquides ou gazeux. Elle fait partie de la mécanique des fluides avec l'hydrostatique (statique des fluides). La résolution d'un problème de dynamique des fluides demande de calculer diverses propriétés des fluides comme la vitesse, la viscosité, la densité, la pression et la température en tant que fonctions de l'espace et du temps.
Séances de cours associées (9)
Forces hydrostatiques : équilibre et principes
Couvre les forces hydrostatiques, l'équilibre dans les systèmes fluides et les solutions aux énigmes hydrostatiques.
Flux de fluide passé un cylindre
Explore l'écoulement fluide au-delà d'un cylindre, couvrant l'écoulement laminaire et l'analyse dépendante du temps à l'aide du logiciel Comsol.
Statique des fluides : Forces de pression
Couvre le calcul des forces de pression sur les surfaces immergées et inclinées.