ll/ 3) Démonstration

Expérience de mise en lumière de l'effet de la quille pendulaire

Nous allons créer une maquette qui reproduit le comportement d'un voilier qui s'incline avec la force du vent. Nous allons comparer une quille pendulaire à une quille classique.

Cette expérience à deux buts:
 Dans un premier temps, nous allons voir l'effet d'une quille pendulaire ( donc inclinée) par rapport à une quille banale.
 Dans un second temps, nous verrons le gain de poids que procure cette quille pendulaire, toujours comparé à une quille droite.

 résultat attendu:

L'inclinaison du bateau par rapport au flux d'air sera plus proche de la perpendiculaire avec la quille en position inclinée (inclinée a 45° du coté d'où vient le vent (sèche cheveux)).
Le poids de la quille pendulaire devrait être inférieur au poids d'une quille normale pour la même inclinaison du bateau. En d'autres termes le montage avec quille inclinée devrait avoir un meilleurs couple de redressement que celui avec quille fixe et le montage sans quille aucune ne devrais pas en avoir.

Remarque: nous n'avons pas de poids différents. donc pour simuler un poids inférieur, nous allons réduire la longueur de la quille. le résultat est le même.

le résultat voulu.

 matériel utilisé

-planches de carton

-rouleau de carton

-pics a brochette 

-feuille de papier

-plomb de pêche

-sèche cheveux
-tuteur en bois(pour faire la quille)

ce que nous reproduisons...

...avec ceci:

le socle en carton simule l'eau sur laquelle pivote le bateau. Et le tube, la feuille en papier et le contrepoids le bateau lui même. Enfin, juste sur le plan de l'inclinaison, il ne flotte pas évidemment mais ce n’est pas ce qui nous intéresse ici.

Nous commençons par la configuration d'un bateau classique. La quille est dans le prolongement du mât.
      - le bateau s'incline environ à 45° (nous prenons pour degré 0 la perpendiculaire)
      -la quille est à sont poids maximum (le poids est le plus éloigné possible du tube)
Ensuite, nous plaçons la quille à 45°, toujours avec le poids maximum
      -le vent du sèche-cheveux n'est même pas assez puissant pour redresser complètement le "bateau"
Avec la quille à 45°, nous raccourcissons l'écart entre le poids et le tube simulant ainsi une quille plus légère
       - le "bateau" se redresse sans pour autant s'incliner
Pour finir, nous enlevons carrément la quille
       - au moindre souffle d'aire, le "bateau" se retourne.

  
Nous remarquons qu'une quille pendulaire avec le même poids qu'une quille classique est beaucoup plus efficace, voir trop, et qu'une quille pendulaire a besoin de moins de poids qu'une quille classique pour arriver au même résultat.

Nous sommes donc arrivés au résultat que nous attendions et nous pouvons en conclure que utiliser une quille pendulaire est à la fois un gain de poids et d'optimisation au niveau de la quille.

Quelques photos de notre maquette:

remarque: les mesures de l'inclinaison de la quille, ci dessus, ne sont pas très importantes car ce qui compte c'est l’inclinaison de la voile par rapport au vent. L'inclinaison optimale étant verticale, donc parallèle au vent.
elles ne sont justes données pour montrer que le vent à une influence sur l'angle du voilier.

Suite: Un peu d'histoire