direction et sens de la force de frottement

[Seirios]

Salut à tous,
j'ai trouvé un exemple sur la force centripète d'une voiture qui prenait un virage relevé. L'auteur a isolé toutes les forces qui s'appliquaient sur celle-ci : il y avait bien sûr la force gravitationnelle, verticale, de haut en bas ; la force centripète, horizontale, qui poussait la voiture à l'intérieur du virage ; et la force de frottement de la route sur les pneus.
Cette dernière force aurait, dans ce virage surélevé, une composante horizontale égale à la force centripète nécessaire.
Ce que je ne comprends pas, c'est la direction de la force de frottement : la force de frottement ne devrait-elle pas avoir une direction horizontale et un sens contraire à celui de la voiture ?
Merci d'avance
Phys2
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[invite4e5d163c]

Ta force centripète c'est justement ces frottements !

Tu as un virage, un changement de direction. La voiture cherche à continuer tout droit, c'est la force centrifuge. Pour contrer cette force centrifuge il faut une force centripète de direction et valeur opposé exactement.

Le point d'appuis de cette force, ce sont tes pneus justement et leur adhérence, donc frottement au sol. Si tu perds l'adhérence, seul la force centrifuge s'exerce et tu sort de la route par l'extérieur au virage...

Que le virage soit relevé ou non, c'est pareil. le bilan global est centrifuge + centripète = 0

Sauf que quand le virage est relevé, on ajoute une composante de gravité dirigée vers l'intérieur du virage qui augmente la force centripète => on peut augmenter la force centrifuge => on passe plus vite dans le virage !

Et inversement si le virage est en dévers...

Ai-je été clair ?

[Jeanpaul]

Ce que je ne comprends pas, c'est la direction de la force de frottement : la force de frottement ne devrait-elle pas avoir une direction horizontale et un sens contraire à celui de la voiture ?
Phys2

Là où le pneu touche la route, la vitesse est nulle, du moins en première approximation. La force n'a donc aucune raison d'être dans le sens opposé à la vitesse de la voiture.
Tant que la voiture ne dérape pas, la force de frottement est telle qu'elle fournit la force centripète, comme déjà dit.

[Seirios]

Ah d'accord j'ai compris
Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5a251c63]

Non, c'est faux.

La force centripète est simplement la composante horizontale de la force de réaction. (La réaction est toujours normale au support). Les frottements n'ont rien à voir ici. Exemple: le bobsleigh

Jeff

[philou21]

Non, c'est faux.

La force centripète est simplement la composante horizontale de la force de réaction. (La réaction est toujours normale au support). Les frottements n'ont rien à voir ici. Exemple: le bobsleigh

Jeff

???

donc on ne peut pas virer dans un virage plat ?

comme l'a signalé jeanmiy, quand le frottement vient à faire défaut, il faut relever le virage. C'est le cas bien sûr pour le bobsleigh.

[Seirios]

La force centripète est simplement la composante horizontale de la force de réaction. (La réaction est toujours normale au support).

Personnellement, en cours de physique, on définissait la réaction du support en deux composantes ; la composante normale, et une seconde due aux frottements.

[invite5a251c63]

J'avoue avoir lu un peu attivement ce post. Ce que je voulais dire, c'est que dans un virage relevé, c'est la réaction de la piste qui va créer la force "centripète" en complément des éventuels forces de frottement.
C'est surtout cette phrase qui m'avait choqué : "Tant que la voiture ne dérape pas, la force de frottement est telle qu'elle fournit la force centripète, comme déjà dit." Elle n'est valable que dans le cas du virage sur le plat.

Personnellement, en cours de physique, on définissait la réaction du support en deux composantes ; la composante normale, et une seconde due aux frottements.
>>> dans le cas d'un virage relevé la composante normale a elle même deux composantes, une horizontale et l'autre verticale.

Jeff

[Seirios]

C'est surtout cette phrase qui m'avait choqué : "Tant que la voiture ne dérape pas, la force de frottement est telle qu'elle fournit la force centripète, comme déjà dit." Elle n'est valable que dans le cas du virage sur le plat.

Pas seulement. Lorsque le virage est relevé, on a les forces de frottements qui jouent toujours (évidemment, il ne s'agit pas de rouler sur une route verticale, comme sur un mur), mais en plus la composante normal de la réaction du support, qui permet une accélération centripète plus élevée pour éviter à la voiture de dérapper et de sortir du virage.

[invite5a251c63]

Il y a des forces de frottements qui peuvent jouer un role. Mais si la force centrifuge est annulée par la reaction de la piste, il n'y a qu'un frottement qui ne fait que freiner le véhicule et non le maintenir dans le virage (c'est à dire aucun frottement centripète).

[Seirios]

Il y a des forces de frottements qui peuvent jouer un role. Mais si la force centrifuge est annulée par la reaction de la piste, il n'y a qu'un frottement qui ne fait que freiner le véhicule et non le maintenir dans le virage (c'est à dire aucun frottement centripète).

Personnellement, je me suis considéré ici dans le référentiel terrestre ; dès lors, les forces centrifuges sont annulées, n'étant que conséquence de l'inertie.