Expérience n°1 : Un voilier sans quille
Expérience n°2 : Un voilier avec une quille

Expérience n°1 : Un voilier sans quille

Après avoir fabriqué un bateau sans quille, nous l’avons mis dans une bassine d'eau. Un sèche-cheveux produisait du vent. Nous avons pu constater que le bateau avançait en crabe et ne tenait pas une direction, il s'éloigne du vent.


Après avoir réalisé l'expérience n°1, nous avons rajouté une quille à notre bateau.

Expérience n°2 : Un voilier avec une quille

Nous avons rajouté une quille à notre bateau. (L’objet qui est en rouge dans la vidéo). Nous avons de nouveau pris un sèche-cheveux en guise de vent puis nous avons observé que le bateau avançait perpendiculairement par rapport au vent et tenait une même direction.


Ainsi, nous avons conclu que la quille permettait au voilier de tenir un cap et de ne pas se laisser dériver au vent.
A quoi sert la quille ?
L'action de la dérive

Le jeu des forces

Les voiliers, les monocoques, possèdent une quille. Celle-ci est très importante, car sans elle, le voilier avancerait au grès du vent ainsi, elle permet au voilier de tenir un cap. Lorsque le vent arrive au bateau, une force de dérive se crée.

 

Avec l’expérience n°1, nous avons vérifié qu’un voilier sans quille se déplaçait en crabe et sans direction précise.

Avec l’expérience n°2, nous avons vérifié qu’avec une quille, notre voilier gardait sa direction.

 


Le vent dans les voiles fournit une force perpendiculaire à l’axe du voilier. Ainsi, pour que le voilier suive sa direction et non celle du vent, une quille ou une dérive est placée sous la coque du voilier.


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Une dérive sous la coque d'un laser.
Une quille. Ici, son poids permet aussi au voilier de rester stable et de ne pas dessaler.
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Ce système produit une force "anti dérive".
La composante de la dérive est une des deux force de la poussée vélique. C'est la force qui fait dérapé le bateau sous le vent. pour éviter ce phénomène, les voiliers sont dotés de plan anti dérive. 
Ce phénomène d'anti dérive est dû aux zones de suppression et de dépression des files d'eau coulant autour de la dérive :
Ces zones produisent une force perpendiculaire à l'axe du voilier : 
La force anti-dérive présent grâce à la dérive ou à la quille vient contrecarrer la composante de la dérive :
Ainsi le voilier peut garder un même cap. La composante de la dérive en lus de la force anti-dérive s'annulent. 
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