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Frottement statique des roues motrices
Bonjour!
Voici mon problème : Dans le cas d'une automobile à deux roues motrices, en supposant que le poids soit réparti uniformément sur les quatre roues et que le coefficient de frottement statique soit égal à 0,8; il faut trouver le module de l'accélération maximale possible si l'automobile a) part du repos) b) ralentit et s'immobilise.
Cependant, je ne vois pas comment le résoudre puisque je n'ai même pas la masse de l'automobile pour trouver la normale. De plus, pourquoi nous donner le coefficient de frottement statique alors que l'auto est en mouvement? C'est censé être le coefficient de frottement cinétique qui est en jeu, non?
Merci beaucoup pour votre temps!
Bonjour,
Tu ne connais pas la masse de l'automobile...
Comment fait-on en physique quand on ne connaît pas la masse ? On dit qu'elle vaut m... 
Et, avec un peu de chance, on pourra se passer de sa valeur !
Oui, le coefficient de frottement cinétique est généralement très légèrement inférieur au coefficient de frottement statique. Puisque l'on ne te donne que le coefficient de frottement statique, il faut faire avec celui-là... Et se dire que ce sera de toute façon une approximation. C'est quand même mieux d'avoir une valeur approximative que rien du tout, n'est-ce pas ?
Oui, c'est vrai, on pourrait se dire que la masse = m. Par contre, ma réponse finale est une valeur exacte. Voici les réponses :
a) 3,92 m/s2
b) 7,84 m/s2
Je ne comprends même pas par quelle étape commencer ou comment voir le problème. Pourriez-vous m'éclairer davantage s.v.p.? Merci encore!
La masse de la voiture vaut donc m
Que vaut son poids ?
(on prendra g = 9,8 m/s2)
Que vaut la fraction du poids appliquée à une roue ?
Question a :
Quelle est l'intensité de la force nécessaire pour communiquer à la voiture de masse m une accélération de valeur a ?
Cette force est répartie sur deux roues motrices, quelle est donc la force nécessaire sur une roue motrice ?
À toi...
a) 9,8/2 * 0,8 = 3,92 m/s2
b) 3,92 * 2 = 7,84 m/s2
C'est incroyable... J'ai trouvé mes 2 réponses, mais je n'ai aucunement compris ma démarche!
Excuse-moi, mais pour ma part je n'appelle pas cela avoir trouvé !
Les données numériques sont en nombre réduit :
g = 9,8 m/s2
k = 0,8
2 roues motrices
4 roues pour freiner
Alors, surtout si l'on connaît le résultat, il n'est pas trop difficile de deviner les opérations arithmétiques à réaliser pour obtenir ce résultat. Mais cela n'est pas de la physique... d'accord ? Comme tu l'écris toi-même "je n'ai aucunement compris la démarche".
_____________
Quelles réponses proposes-tu à mes questions de 9 h 05 ?
Je n'ai pas compris votre question de 9h05. Sinon, la force sur une roue est égale à 1/2 de la force de base.
Oui, c'est la réponse à ma quatrième question.
Mais il en reste trois :
1) Que vaut son poids ?
2) Que vaut la fraction du poids appliquée à une roue ?
3) Quelle est l'intensité de la force nécessaire pour communiquer à la voiture de masse m une accélération de valeur a ?
1) Oui, le poids de la voiture est m.g
2) Non ! Il y a quatre roues entre lesquelles le poids est également réparti
Donc... le poids sur une roue a pour intensité (1/4).m.g
3) Oui
Pour donner à la voiture de masse m une accélération d'intensité a il faut lui communiquer une force d'intensité
F = m.a
4) Sur chaque roue motrice (elles sont au nombre de 2) il faudra donc une force
Fm = (1/2).m.a
Cette force sur chaque roue motrice doit être inférieure à la force de frottement maximale pour éviter aux roues de glisser.
Donc...
(1/2).m.a 
k.(1/4).m.g
conclusion :
a k.g/2
application numérique :
a 0,8 
9,8 / 2
a 3,9 m/s2
__________
A toi pour rédiger la question b (sans oublier qu'il y a 4 roues qui freinent ! )
Oh d'accord, je crois avoir compris! Ma formule est censée être fc = k*N mais votre formule revient au même puisque la force motrice = force de frottement cinétique et que la force normale est le poids! Aussi, si j'ai bien compris, vous avez remplacé les variables dans la formule avec les bonnes proportions pour une roue seulement, c'est bien ça? Puisque vous n'avez considéré le poids que d'une roue (1/4 de mg) et la moitié de m*a puisque la force est répartie sur 2 roues motrices. Merci pour cette démarche claire!
Ensuite, pour la question b), puisque les 4 roues sont impliquées contrairement à seulement 2 dans l'autre cas, la force qui est égale à m*a est répartie dans les 4 roues. Donc,(1/4) F = m*a pour une seule roue. En gardant la masse d'un quart (1/4) du poids, on obtient le double de la réponse précédente, soit de 7,84 m/s2
C'est fou, je crois avoir bien compris le principe! Merci beaucoup de votre temps!
Eh oui... en physique ce qui est intéressant est d'essayer de comprendre les phénomènes.
D'accord pour ton raisonnement pour la question b
__________
Je t'en prie.
À une prochaine fois !
Le mouvement des roues est circulaire et pas linéaire.
C'est bien le coefficient de frottement statique qu'il faut prendre en considération ... sauf si on fait patiner les roues.
Si ce n'était pas le cas ... alors l'ABS ne servirait à rien.
Mais c'est un poil plus dur à faire comprendre pourquoi dans un mouvement circulaire des roues sur la route, si les roues ne patinent pas, c'est bien le coefficient de frottement STATIQUE pneus-route qu'il faut utiliser.
Bonjour J-P
Merci pour cette précision (que j'ignorais) ; en effet lors de la rotation il n'y a jamais glissement... (sauf roues qui patinent).
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