vitesse frottement -température -puis

ENERGIE CINETIQUE ET SECURITE ROUTIERE
I. ENERGIE CINETIQUE.
L’énergie cinétique est l’énergie que possède un solide du fait de son mouvement
En notant m la masse du solide en translation et v sa vitesse, l’énergie cinétique du solide est définit par la
relation :
EC =
1
.m.v2
2
Dans le SI, EC s’exprime en Joule (J), m en kilogramme (kg) et v en mètre par seconde (m/s)
On constate que :
- EC augmente quand m augmente. L’énergie cinétique d’un camion est supérieure à celle d’une voiture
roulant à même vitesse
- EC est proportionnelle au carré de la vitesse. Si la vitesse est multipliée par 2 alors EC sera multipliée
par 4.
Application : Calculer l’énergie cinétique d’une voiture de masse 1,5 tonne roulant à 50 km/h
III. THEOREME DE L’ENERGIE CINETIQUE.
1. Enoncé du théorème
Dans un référentiel galiléen, la variation de l’énergie cinétique d’un solide est égale à la somme des travaux de
toutes les forces extérieures appliquées à ce solide:
∆ Ec = Ec(B) - Ec(A) = WAB( F ext)
2. Cas particulier de la chute libre
La chute libre est un mouvement au cours duquel l’objet n’est soumis qu’à l’action de son poids.
On néglige alors les forces de frottement qui s’exercent sur l’objet.
L’expérience est schématisée ci-dessous
h
En l’absence d’air, on néglige les forces de frottements et les 3 objets de masse différente tombent en même
temps. La vitesse initiale de l’objet, pour une hauteur h, est nulle. En notant v la vitesse de l’objet en bas du
tube, on a :
1
.m.v2 – 0 = m.g.h
2
D’où v2 = 2.g.h
∆EC =
IV- VITESSE ET SECURITE ROUTIERE.
Il s’agit ici de comprendre quelles sont les conséquences de la vitesse et de quelques autres paramètres en
matière de sécurité routière.
Un objet en mouvement possède de l’énergie cinétique. Lors d’un freinage, l’énergie est évacuée par les
plaquettes de frein, le frottement des pneus sur la route.
Lors d’un choc, l’énergie cinétique du véhicule va provoquer la modification du mouvement d’un objet ou sa
déformation.
La distance d’arrêt (dA) est la somme de deux termes :
 Distance de réaction (dR) : distance parcourue par le véhicule entre l’instant où son conducteur perçoit le
danger et celui où il commence à freiner. Cette distance est proportionnelle à la vitesse v du véhicule et
au temps de réaction tR du conducteur : dR = vtR.
En général, tR = 1 s en situation d’attention soutenue. Ce temps dépend de l’attention du conducteur
(téléphone portable, passager…) et de son état (fatigue, alcool, médicaments…)
 Distance de freinage (dF) : distance parcourue par le véhicule entre l’instant où il commence à freiner et
celui où il s’immobilise . Il dépend essentiellement du revêtement de la route (lisse, granuleux, … ), de
l’état du véhicule ( pneus, freins…) et des conditions climatiques (sol sec ou mouillé…).
DISTANCE D’ARRÊT (dA) = DISTANCE DE RÉACTION (dR) +
DISTANCE DE FREINAGE (dF)
Ci-dessous, un lien très intéressant pour simuler différentes situations
http://www.preventionroutiere.asso.fr/acteur_education_interactif_lycee.aspx