Pourquoi un motard se couche dans un virage

[invite122a3db2]

Salut,

Un petit exercice qui n'a pas l'air bien mechant en mécanique du solide, toutefois je suis en contradiction avec le corrigé dès la première question ...

Voici l'énoncé

Un motard aborde un virage à la vitesse V. ON admet que dans le virage, son mouvement est circulaire uniforme. On note R le rayon de la trajectoire de G.
Pour simplifier, on considère que la moto n'a qu'une roue et que le contact de la roue avec la piste est ponctuel en I. On pourra éventuellement faire intervenir la longueur a=IG.
On note f le coefficient de frottement de la roue sur la piste. On fait l'étude dans le référentiel tournant avec la moto. On peut considérer que la force centrifuge est appliquée en G.

Je dois à présent faire l'inventaire des forces, a priori "Facile" me dis-je Je représente donc sur un schéma le poids mg, la réaction de contact de la roue en I notée R et que l'on peut décomposer en une action tangente et l'autre normale, et enfin la force centrifuge, orientée selon moi vers l'extérieur...

Et la, dans le corrigé, je voie que :


Donc voila je comprends pas trop ... En réflechissant un peu, dans le ref. lié au motard, celui-ci est en équilibre donc en appliquant la méthode de collège consistant à "fermer" un polygone avec les différentes forces appliquées au solide, le résultat du corrigé est cohérent. Mais bon j'avoue que j'ai du mal à accepter ce résultat, quelqu'un pourrait-il m'expliquer un peu plus clairement svp ?

Merci

Good afternoon everyone !
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[cedbont]

Bonjour,
moi je suis d'accord avec toi F est orientée vers l'extérieur même si elle n'existe pas vraiment (c'est juste une sensation due à l'inertie et l'accélération).

Mais je considèrerait qu'en fait il n'existe que deux forces : P et R, d'où en raisonnant dans un repère lié au sol (considéré galiléen) : -m*V^2/R = -Rt . L'accélération subie par le motard est bien centripète mais F n'est pas une action mécanique !

[invité576543]

Bonjour,

Amha la figure est fausse. Mais il y a deux erreurs se compensent (donc le résultat final est correct!). L'une est la direction de la force d'entraînement F, et l'autre la direction de Rt, la composante horizontale de la réaction. C'est d'ailleurs simple à voir pour la réaction: si on met une "cale" perpendiculaire à la force de réaction, ça ne doit rien changer. Ou encore, quand on incline la chaussée (Indianapolis par exemple!), ça descend vers l'intérieur du virage.

Cordialement,

[invité576543]

Complément:

Si on réfléchit sur le couple exercé par la force R d'un côté, et la somme mg+F (F et mg s'appliquent au même point), on voit que l'équilibre en rotation demande que R et mg+F soient sur la même droite... R est donc exactement dans le plan de la roue.

Si les forces étaient comme sur la figure, le motard tournerait autour d'un axe horizontal...

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite122a3db2]

Merci pour vos réponses.

Ca me rassure de voir que j'avais bien senti la chose pour la direction de la force centrifuge.

Ou encore, quand on incline la chaussée (Indianapolis par exemple!), ça descend vers l'intérieur du virage.

Merci pour ton explication pour la réaction, je pense avoir compris maintenant...

Ca m'étonne de voir ces deux erreurs qui figurent dans le corrigé du DS meca. solide de l'année dernière, surtout venant de mon prof.... j'irai lui faire parvenir ces remarques


Encore merci à vous et bonne soirée !