La cérémonie du 14 juillet 2019 sur les Champs-Élysées fut marquée par la démonstration d'un « homme volant » debout sur son Flyboard Air® à quelques dizaines de mètres au-dessus du sol : Franky Zapata.
Le 4 août 2019, il réussit à traverser la Manche sur son Flyboard Air®, de la France jusqu'à l'Angleterre, avec une escale de ravitaillement.
1re partie : l'ascension
Le Flyboard Air® est une planche propulsée par 5 réacteurs placés sous les pieds du pilote. Dans les toutes premières secondes de l'ascension, le pilote s'élève verticalement et sa vitesse augmente.
Quelle est la description correcte du mouvement du pilote ?
Quels sont la direction et le sens de la force représentés par le segment fléché sur le schéma ci-dessous ?
Quelle est la force qui peut être modélisée par ce segment fléché ?
Parmi les affirmations suivantes, laquelle est correcte ?
2e partie : les réacteurs
Dans les réacteurs du Flyboard Air® a lieu la combustion du carburant qui éjecte les gaz nécessaires à la propulsion. Cette combustion est modélisée par la réaction d'équation :
2 \ \ce{C10H22} + 31 \ \ce{O2} → 20 \ \ce{CO2} + 22 \ \ce{H2O}
Quelle loi cette équation de réaction doit-elle respecter ?
Quels sont les deux produits de la réaction ?
D'après l'équation de la réaction, quelle est la formule chimique du carburant ?
Le diagramme de conversion d'énergie ci-dessous concerne l'un des réacteurs du Flyboard Air®.
Quelles sont les différentes formes d'énergie qui correspondent aux numéros 1 et 2 ?
3e partie : la traversée de la Manche
Cette traversée nécessitant un certain volume de carburant, une escale de ravitaillement est prévue à mi-chemin sur une plateforme située en mer.
Quelques données :
- Durée totale de la traversée : t = 22 \text{ min}
- Distance totale parcourue : D = 35 \text{ km}
- Distance parcourue pour atteindre le ravitaillement : d = 18 \text{ km}
- Consommation en carburant : 2 \text{ kg/km}
- Les réacteurs consomment 2 kg de carburant pour 1 km parcouru.
- Masse volumique du carburant : \rho = 0{,}74 \text{ kg/L}
Quel est le calcul correct de la vitesse moyenne de l'homme volant, en km/h ?
Quelle masse de carburant est nécessaire pour atteindre le point de ravitaillement ?
La réserve de carburant est contenue dans le sac à dos du pilote. Franky Zapata a à sa disposition trois modèles de sac à dos de volumes respectifs 10 L, 30 L et 50 L.
Quel sac convient à la traversée ?