QCM : Écoulements et forces en voile (12 questions)

Explication

L’air et l’eau sont tous deux des fluides capables de s’écouler autour de profils comme une voile ou une dérive. L’idée de solides immobiles confond fluide et solide, celle d’un air qui ne s’écoule pas méconnaît le vent, et celle de profils fluides inverse le rôle du fluide et de l’objet.

Explication

Le vent est un courant d’air, comme un courant peut se déplacer dans un océan ou une rivière. Le courant d’eau transpose au vent la nature du milieu, le profil confond l’écoulement avec l’objet rencontré, et l’air immobile contredit la notion de courant.

Explication

La force est dite aérodynamique lorsque l’interaction se produit dans l’air et hydrodynamique lorsqu’elle se produit dans l’eau. La réponse qui inverse les termes confond les milieux, tandis que les deux réponses attribuant un seul nom aux deux cas ignorent la distinction entre air et eau.

Explication

L’accélération de l’écoulement sur l’extrados entraîne une dépression, tandis que son ralentissement sur l’intrados entraîne une surpression. La réponse qui inverse les pressions confond les effets des variations de vitesse; les deux autres attribuent la même pression aux deux faces.

Explication

Entre 5 et 25° d’incidence, le profil génère une portance. L’incidence nulle et l’incidence importante sont associées à une traînée seule, tandis que la force dynamique décrite n’est pas parallèle au profil.

Explication

La traînée est la composante de la force qui agit dans le sens de l’écoulement du fluide. La portance est perpendiculaire à l’écoulement, et non orientée selon le profil ou à contre-courant.

Explication

Les effets aérodynamiques ou hydrodynamiques augmentent quand la vitesse d’écoulement du fluide augmente, notamment avec la vitesse du support dans l’eau. La surface et la masse volumique influencent aussi les effets, mais ne décrivent pas le changement posé ici.

Explication

Une surface de foil plus grande peut accroître la quantité de fluide déviée, ce qui augmente les effets dynamiques. La vitesse est un autre facteur, tandis que la turbulence et l’angle d’incidence ne correspondent pas au facteur ciblé ici.

Explication

Un profil performant associe un bord d’attaque épais, un bord de fuite fin et une forme asymétrique. L’inversion des épaisseurs, la symétrie ou l’amincissement des deux bords ne correspondent pas à cette combinaison.

Explication

La voile doit fonctionner avec le vent venant de chaque côté et être amovible ou variable en taille, ce qui complique la réalisation d’un profil épais et asymétrique. La réversibilité n’impose pas à elle seule le profil des appendices, et ces exigences ne favorisent pas l’épaississement du profil.

Explication

Le mât engendre de la traînée sur une voile classique. La bôme et la tête de mât sont associées à des tourbillons supplémentaires, tandis que le bord de fuite n’est pas désigné ici comme la source de cette traînée.

Explication

Le passage des particules d’air de la surpression de l’intrados vers la dépression de l’extrados forme des écoulements tourbillonnaires. Un écoulement laminaire est une confusion avec un régime régulier, et les variations uniformes de vitesse ne décrivent pas ce mécanisme.