ForceS de frottement véhicule

[invite989ce21c]

Bonjour,

Je suis actuellement en train de faire des recherches sur les forces appliquées sur un véhicule dans le cas où le moteur est coupé et l'embrayage déconnecté. En bref la voiture est en roue libre (comme un chariot). Après quelques recherches (multiples forums...), je n'ai pu trouver toutes les informations que je désire.
Voici les hypothèses de départ:

- La voiture est en roue libre sur de l'asphalte et il n'y a pas de dénivelé.
- La voiture est à l'arrêt.
- Pour faire avancer mon véhicule je la pousse avec mes petites mains.

Je voudrais connaître les forces qui s'appliquent sur le véhicule. Celles qui m'obligent à faire un effort conséquent pour faire bouger ma voiture. S'il n'y avait aucun frottement, il suffirait d'un seul petit Newton pour la faire avancer . Pour mon problème je ne veux négliger aucune force, si infime soit elle. Quels sont ces forces et comment les calculer?

Jusqu'aujourd'hui j'ai recenser ces forces:

- Force aérodynamique (trainée) = 0,5*ro*S*V²*Cx Certes négligeable mais je la prend en compte
- Frottement du pneu du à sa déformation = ? (F=0,002*Pvoiture)
- Force de roulement= ?
- Et le plus important "selon moi": Frottement mécanique = ???
- Autres forces non répertoriées...

Ces questions me paraissent évidentes mais malgré cela elles me donnent bien du fil à retordre!!!
Pouvez-vous svp m'aider pour ce problème? Merci
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[invite15bc8b69]

Bonjour,

La voiture (ou chariot) pourrait être soumise à plusieurs forces:
-Le poids
-La réaction normale du support
-Les forces de frottement (roulement, glissement ou adhérence)
-La résistance de l'air

Ici, la voiture est à l'arrêt. On reste dans le domaine du statique. Donc La force dûe à la résistance de l'air est nulle. La force d'adhérence peut être regrouppée avec la réaction normale du support. On l'appelera F. (pour plus d'infos, regarde loi de Coulomb, tribologie)
Le Frottement du pneu peut être assimilé à l'ensemble des forces de frottement dûes au contact sol/pneus. (on rassemble les 4 pneus pour former une même surface)
Il ne reste plus que F, le poids.

Maintenant, si l'on garde toutes les forces et que l'on passe en dynamique, on aura toujours:
-Le poids
-F (Réaction normale du support + force de roulement)
-la force du aux frottements de l'air.
- La force que tu appliques au solide

Pour calculer ces forces, tu dois te servir de Newton: Si un solide est en équilibre, alors la somme des forces extérieures appliquées à ce solide est nulle. Pour calculer ces forces, Il te faut au minimum connaître la masse du véhicule, pour calculer le poids (masse*9.81).
Tu peux connaitre la valeur de la force de Frottement par la formule: Ffrottement=tan(alpha), alpha l'angle formé par le dénivelé.
Tu sais calculer la trainée. On a donc:
P+Rn+R+Ff+A=0
Avec P le poids
Rn la réaction normale
R la force de roulement
Ff les forces de frottement de l'air
A la force que tu applique au solide

Tu définis l'expression littérale des forces dont tu veux savoir la valeur et tu remplace le reste. Si tu as plus de 2 inconnues, sert-toi de Newton.

J'espère t'avoir aidé.
Cordialement
Accro-physique