La roue tourne (va tourner)

[Babar78]

Bonjour à tous,

J'ai une question à vous poser :
Si une voiture sur autoroute perd d'un coup une roue, la roue dépasse la voiture ou pas?
En admettant que
- la voiture continue à rouler sur trois roues sans frotter sur le disque
- la voiture est au point mort immédiatement après avoir perdu la roue

Pour moi la roue ne dépassera pas la voiture, mais j'ai eu pas mal d'avis contraire me disant que la roue "libérée" de la masse de la voiture va doubler / bondir d'un coup de la voiture.

Le rapport masse / énergie est le même pour tous les éléments du véhicule avant que la roue ne parte ? Donc même vitesse pour la roue et la voiture.
Ce sont les frottements de l'air et des pneus supportant la charge de la voiture qui vont faire ralentir la voiture plus vite que la roue?
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[agitateur]

Intuition:
Une roue "passive" va ralentir et "passer" derrière la voiture.
Une roue "active" en propulsion ou traction ( peu importe ) bénéficie d'une force d'entrainement au moment du lachage. La roue tournerait volontiers plus vite, mais elle est "freinée" par le véhicule auquel elle est reliée.

Sinon, mais y'a fort longtemps et j'étais jeune, une roue de l'essieu arrière, en bus, est allé plus vite que le véhicule avant d'aller dans le fossé. J'ai dit à un adulte à coté: y'a une roue du car qui vient de passer. Réponse "t'es con tais toi donc". Et bien non, on avait vraiment perdu une roue.

[coussin]

Ça doit se jouer sur le Cx...
Qui a le moins de résistance à l'air ? Une voiture ou une roue ?

[sh42]

Bonsoir,

Si la roue qui se détache est une roue motrice, il est certain qu'elle va dépasser le véhicule car l'autre roue motrice n'aura plus l'énergie du moteur car le différentiel du pont va faire tourner le cardan libéré de l'asphalte à toute vitesse. C'est la raison pour laquelle il y a des blocages de différentiel sur les " tout-terrains ".

[A voir en vidéo sur Futura]

[XK150]

salut ,

Roue active ou roue passive aucune différence puisque détachée à la même vitesse de rotation : leur historique avant le détachement ne compte pas .

Après différences entre Cx , forces de frottement et de roulement pour les 2 mobiles : pas de réponse toute faite mais la roue devrait être favotisée .

[trebor]

Bonjour à tous,
En pleine accélération, la roue est lancée (éjectée), mais la voiture va stopper net son accélération et ralentir plus rapidement que la roue folle.

Même si la voiture n’accélère pas en maintenant une vitesse de croisière constante, la force de traction sera stoppée net pour la voiture.
Mais la roue va poursuivre sur sa vitesse initiale avec un ralentissement moindre que celle de la voiture.
car la voiture a une pénétration dans l'air défavorable avec en plus une résistance au roulement sur le sol supérieure à celle de la roue folle libérée du poids de la voiture et souvent bondissante et donc peu en contact avec le sol.

[trebor]

Bonjour à tous,
En pleine accélération, la roue est lancée (éjectée), mais la voiture va stopper net son accélération et ralentir plus rapidement que la roue folle.

Même si la voiture n’accélère pas en maintenant une vitesse de croisière constante, la force de traction sera stoppée net pour la voiture.
Mais la roue va poursuivre sur sa vitesse initiale avec un ralentissement moindre que celle de la voiture.
car la voiture a une pénétration dans l'air défavorable avec en plus une résistance au roulement sur le sol supérieure à celle de la roue folle libérée du poids de la voiture et souvent bondissante et donc peu en contact avec le sol.

Il vaut mieux ne jamais prendre une roue folle de face, voir cette vidéo, la voiture décolle et retombe sur son toit, ce cas est inévitable.
https://www.dailymotion.com/video/x8jhwxd

https://www.gamaniak.com/video-15356...ue-perdue.html

[XK150]

Qui a parlé d'accélération ? Personne ... ( Ce qui , d'ailleurs ne changerait rien , seule compte la vitesse des 2 mobiles juste après la séparation , qui sont tous les deux en roue libre )

La roue n'est pas " éjectée " , la roue ne " bondit pas " ( post 1 ) . On discute évidemment de conditions théoriques basiques .

Dans les premiéres dizaines de cm après détachement , les 2 mobiles roulent tranquillement , cote à cote , de concert ....

[sh42]

Bsr,

à XK150, et après les dizaines de cm ?

[XK150]

Bsr,

à XK150, et après les dizaines de cm ?

On revient au post 5 . Rien de vraiment difficile à calculer , mais il faut des données fiables et réalistes sur un cas choisi .

[agitateur]

Qui a parlé d'accélération ?

Même à vitesse véhicule stab, avec une certaine puissance nécessaire au maintient de cette vitesse, la P transmise fait que la roue ( pendant un instant de durée que je ne sais pas calculer ) voudra accélérer. Je parlais donc d'une roue "entrainante" , c'est pour ça que la différence avec une roue trainante me parait significative.
La roue passive / trainante, elle a en soi un vitesse circonférentielle à peine moindre que le déplacement du mobile global, mais pas exactement à son niveau ( sinon c'est une roue avec zéro force de frottement - ni essieu ni interface roue sol ). Si le est maintenu à vitesse stab, cette roue là ne peut que se retrouver derrière le véhicule, jamais devant ( sauf en descente - peut être )

Dans le cas du bus que j'évoquais, il y a 2 roues de chaque coté donc le véhicule ne s'effondre pas pour freiner brutalement.

[jiherve]

bonsoir,
agitateur n'a peut être pas tord car la roue tractrice a le pneu en tension, en cas de rupture brutale instantanée, celle ci doit projeter (un peu) la roue en avant.
JR

[Tifoc]

Bonsoir,

la P transmise fait que la roue ( pendant un instant de durée que je ne sais pas calculer ) voudra accélérer

Pendant un instant de durée... nulle.

La roue passive / trainante, elle a en soi un vitesse circonférentielle à peine moindre que le déplacement du mobile global

Et pourquoi donc ?

Si le (véhicule ?) est maintenu à vitesse stab

Il n'a aucune raison de le rester, et ce n'est pas envisagé par le primo-posteur :

la voiture est au point mort immédiatement après avoir perdu la roue

Donc les deux sont en "roue libre"

il faut des données fiables et réalistes

Fiables, j'ai pas, mais réalistes oui
Le Cx de la roue est compris entre 0,5 et 1. Sa surface frontale de l'ordre de 0,15 m² (pour du 600x250). Coté véhicule mettons 0,65 pour le S.Cx (valeur usuelle - plutôt basse). Laissons la roue qui se barre au sol (ce qui est peu probable), les résistances (relatives) au roulement sont les mêmes que pour le véhicule.
On obtient que l'accélération (freinage) du véhicule est 4 à 8 fois supérieure à celle de la roue.

[roubidou]

Et la roue "détachée" ne supporte plus le poids du véhicule, elle n'est donc plus déformée au contact avec le sol, ça doit bien aussi limiter les pertes d'énergie.

[trebor]

Et la roue "détachée" ne supporte plus le poids du véhicule, elle n'est donc plus déformée au contact avec le sol, ça doit bien aussi limiter les pertes d'énergie.

Oui, avec une pression et un point de contact réduit avec le sol, voir mon message #7.

[Tifoc]

La résistance au roulement (force) étant proportionnelle à la masse, l'accélération subie par la roue (si elle reste en contact avec le sol) est indépendante de cette masse, tout comme pour le véhicule (supposé maintenu sur ses trois roues restantes). Elles sont donc identiques, soit 0,15 m/s² pour des pneumatiques actuels. Les effets aérodynamiques sont bien plus importants.

[agitateur]

Bonsoir,
Et pourquoi donc ?

Tu as inventé le pneu zéro frottement, et l'essieu à frottement mécanique nul nul. Bravo !
Je veux bien lire les arguments des autres, y'a des choses qui se défendent.
Tu as le droit de le faire aussi.

[Ernum]

Salut,

vous pensez que c'est calculable un truc pareil?

[XK150]

C'est pour cela que l'on commence à calculer avec des hypothèses simples , et on verra ce que dit ce premier résultat .( encore faut il savoir le faire ... ) .
Il sera toujours temps de compliquer le basique ( qui restera le bon pilier ) ensuite ...

Noyer le poisson avec des trucs indémerdables dès le départ , ne fera pas avancer le problème d'un pouce , et générera 3 pages de bla bla bla , comme trop souvent sur ce forum , sans aucune réponse valable au bout du compte .

Donc , calcul basique : l'énergie cinétique de chaque mobile ( ah , ah , une roue en rotation , c'est déjà un peu moins facile ... ) est consommée par le travail des forces résistantes . Niveau terminale autorisé .

[albanxiii]

J'adore ce forum ! On part dans des explications fumeuses, sans prendre la peine de rappeler l'évidence, tellement évidente qu'elle semble ignorée de beaucoup des intervenants.

Donc, merci pour ce rappel (et vos autres interventions, qui nous sauvent des délires habituels) :

( Ce qui , d'ailleurs ne changerait rien , seule compte la vitesse des 2 mobiles juste après la séparation , qui sont tous les deux en roue libre )

Je rêve qu'on jour on ait des réponses du style :
- à l'ordre zéro, il se passe ...
- si on veut aller un peu plus loin dans l'analyse, on peut considérer tel effet, et alors, on peut raisonnablement penser qu'il va se passer ...

Mais cela suppose de vouloir aider la personne qui pose la question, et non pas étaler sa science.

[antek]

Pour en rajouter (car il s'agit bien de donner un point de vue sur un constat), Mais comme le constat lui même n'est pas fiable, il vaudrait mieux réaliser l'expérience.

De plus, la roue a bien plus de probabilité de quitter son moyeu de manière chaotique (la casse du dernier boulons propulse la roue -principe de la catapulte-) que simple (tous les boulons cassent simultanément).

[trebor]

Bonjour,
J'ai trouvé un cas ou la roue se détache, le disque touche le sol (étincelles).
La roue dépasse la voiture car elle est ralentie par le contact avec le sol.
Si la voiture ne touche pas le sol, la roue ne pourra pas dépasser la voiture.
Voir la photo jointe.

La vidéo :
https://video-streaming.orange.fr/au...0001audpV.html

[Tifoc]

On va essayer autrement... et ce sera ma dernière contribution.

la roue se détache, le disque touche le sol (étincelles).

Ce n'est pas la situation envisagée par le primo-posteur.

La roue dépasse la voiture car elle est ralentie par le contact avec le sol.

Je doute qu'un contact métal/asphalte soit plus freinant qu'un contact pneu/asphalte. Hypothèse plus vraisemblable (et conforté par la trajectoire du véhicule) : le conducteur est debout sur la pédale du milieu (et j'aurais fait comme lui).

Si la voiture ne touche pas le sol, la roue ne pourra pas dépasser la voiture.

Merci de démontrer cette assertion (rappel : depuis G.Bachelard toute affirmation non démontrée est réputée fausse)

[antek]

Je doute qu'un contact métal/asphalte soit plus freinant qu'un contact pneu/asphalte.

Lorsque le disque pénètre l'asphalte, ce qui est probable (?!).

[sh42]

Bonsoir,

Si la voiture ne touche pas le sol, la roue ne pourra pas dépasser la voiture.

J'ai un doute car la roue à la même vitesse de rotation que ses consoeurs lorsqu'elle quitte l'automobile, mais son rayon a augmenté du fait qu'il n'y a plus le poids de la voiture pour écraser le pneu.

[Black Jack 2]

Bonjour,

A la grosse cuillère ...

Ordre de grandeur dans un cas "normal" avec une roue qui se détache "proprement".

Voiture de 1200 kg avec des roues de 22 kg (chacune) et v = 90 km/h = 25 m/s

E cinétique voiture : Ec1 = 1/2 * 1200 * 25² = 375000 J
Force de frottement aérodynamique + Force de roulement : f1 = 1/2 Rho(air) * Cx * S* v² + 0,01 * m*g
f1 = 1/2 * 1,2 * 0,3 * 2,5 * 25² + 0,01 * 1200 * 10 = 400 N (à vitesse initiale)

E cinétique roue (translation + rotation) avec des roues de tailles normales : Ec2 = 1/2.mv² + 1/2.J.w²
Avec J = 1/2.m.R² (en première approximation) et w = v/R
Jw² = 1/2 * m * R² * v²/R² = 1/2 m.v²
--> Ec2 = 1/2 * 22 * 25² + 1/2 * 1/2 * 22 * 25² = 10300 J
Force de frottement aérodynamique (Cx = 0,8 au pif) : f2 = 1/2 * 1,2 * 0,8 * 0,15 * 25² = 45 N (à vitesse initiale)

Rapport Ec/f (à vitesse initiale) :
Pour la voiture : 375000/400 = 937
Pour la roue : 10300/45 = 230

Le ralentissement de la roue est supérieur à celui de la voiture ... sauf bien entendu si la voiture est ralentie par action des freins ou frottement sur le sol.

On peut pinailler sur le diamètre de la roue qui augmente quand elle se détache et autres choses ... mais cela ne devrait pas pouvoir faire basculer les rapports Ec/f tant la différence est grande.
... Sauf très grosses erreurs dans les estimations ci dessus ou erreurs possibles de calculs.

[Tifoc]

Oups...
Mea culpa, j'ai commis une boulette.
A considérer l'absence de la masse dans l'accélération due à la résistance au roulement, je l'ai zappée pour l'aspect aérodynamique et du coup dans ma conclusion. La décélération de la roue est 7 à 15 fois celle du véhicule avec mes valeurs à la louche, ce qui rejoint la conclusion de Black Jack.
Heureusement qu'il est passé par là et qu'il a corrigé

[XK150]

Enfin , au 26 ème post une réponse de physique où l' affaire est réglèe ( ou bien sur laquelle on peut argumenter utilement )....Merci d'avoir pris la peine de calculer !

Je ne vois pas d'erreur ; Sur une auto un peu bizarre ( Caterham , mauvais Cx ) , j'obtiens 520 N de force totale de freinage à 100 km/h ( donc logique avec les 400 N à 90 km/h , ici ) ,
J'utilise le même Crr ( donnée Michelin ) de 0.01 .

Et de plus , la roue seule a forcément un peu de perte par roulement , qui irait dans le sens d'augmenter encore la différence ...

[le_STI]

Salut

... mais son rayon a augmenté du fait qu'il n'y a plus le poids de la voiture pour écraser le pneu.

Ce n'est pas aussi simple, je t'invite à chercher "rayon dynamique" sur google.

Sinon, page 1 de ce PDF : http://www.educauto.org/sites/www.ed...1/18/pneu1.pdf