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Niveau troisième
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vitesse maximum autorisee

Posté par
angeleclem59
21-10-14 à 15:56

Bonjour,
Je suis nouvelle sur ce forum et j'essaie d'aider mon fils élève de 3 ème a aire son DM mais je ne suis pas sûre d'utiliser la bonne formule. On doit trouver à quelle vitesse maximum une voiture doit rouler pour pouvoir s'arrêter sur une distance de 30 m si un ballon surgit sur route mouillée.
Voilà ce qu'on a fait avec des Formules trouvées dans les documents fournis :
DF=V2/254*0,4
30=V2/254*0,4
V2=30*254*0,4
V2=3048
V=√3048
V=55 km/h

(V2 voulant dire V au carré)

Merci pour votre aide.

Posté par
cauchy77
re : vitesse maximum autorisee 21-10-14 à 16:09

bonjour,

la distance de freinage sur route sèche se calcule ainsi :

si on roule à 50 km/h elle vaut 5*5 = 25m

à 80 km/h elle vaut 8*8 = 64m

à 10x km/*h elle vaut x*x = x² mètres

mais en condition de route mouillée, il faut la majorer de 50%, càd multiplier le résultat précédent par 1.5

donc l'équation à résoudre est la suivante :

1.5x² = 30

càd x² = \frac{30}{1.5} = 20

donc x = \sqrt{20} = 4.47 environ

la vitesse est donc de 10*4.47 = 44.7 km/h soit environ 45 km/h

ça vous va comme explication?

Posté par
dpi
re : vitesse maximum autorisee 21-10-14 à 16:35

Bonjour,

Le fait que dans les formules lues se rajoute un 0.4 après 254 veut dire que
ce coef n'est pas unique et que certainement dans le cas de route mouillée il de vient 0.6 (cauchy77)et peut être 1.2 sur route enneigée.

Posté par
angeleclem59
vitesse maximum autorisee 21-10-14 à 19:12

Avec le sujet du DM j'ai plusieurs documents le premier parle du temps de réaction nécessaire avant de freiner ils nous disent qu'il est d'environ une seconde, le 2 ème document parle de la distance de freinage parcourue en une seconde avec une formule de=V/3,6 ou V est la vitesse en km/h. Le 3 e document est celui avec la formule qu'on a utilisé. Le 4 e nous donne les coefficient d'adhérence sur route sèche qui est de 0,8 et sur route mouillee de 0,4 et pour finir le document 5 nous dit que pour calculer la distance d'arrêt il faut additionner la distance de réaction avec la distance de freinage.
Je me demande si la formule que vous me proposez n'est pas la formule qui est utilisée dans la vie mais pas celle que je dois utiliser dans le DM ?merci pour votre aide.

Posté par
dpi
re : vitesse maximum autorisee 22-10-14 à 08:55

Bonjour,

En réalité il y a un très grand nombre de facteurs:

1/humains (résumés en temps de réaction)
âge-vision-sobriété-réflexes-distraction...

2/véhicule
type de frein-état des disques ou tambours- état des plaquettes
profilage du véhicule-masse du véhicule...

3/vitesse
En physique en m/s

4/état de la route
revêtement-sec-mouillé-détrempé-enneigé-verglacé..


Dans ton cours on a du te donner une formule simplifiée en km/h
avec un facteur général et un facteur sec et un facteur mouillé

Posté par
angeleclem59
vitesse maximum autorisee 22-10-14 à 12:19

Bonjour

Dans le cours il n'y a pas de formule en km/h le cours porte sur les fonctions les seules formules que j'ai sont celles des documents fournies avec le DM soit DF = V2/254*f
                                                        dR=V/3,6
                                                        sa=dR+DF
Et un tableau qui nous dit que le coefficient d'adhérence sur route sèche est de 0,8 et sur route mouillé e de 0,4.

Posté par
dpi
re : vitesse maximum autorisee 22-10-14 à 18:30

Bonsoir,

C'est exactement ce que je pensais!
Donc pour 30 m sur mouillé:

DR = V/3.6
DF = V²/254  X0.8
DR+DF =30 =V/3.6+ (V²/254) x0.8)
c'est un équation du 2d degré
1/203.2 V²+ V/3.6-30 =0
en calculant on trouve 63 km/h
cela me semble trop...

Posté par
mijo
re : vitesse maximum autorisee 22-10-14 à 19:47

Bonsoir à tous
En allant cliquer sur la loupe en haut à droite
dans la fenêtre rechercher, écrire distance de freinage, puis dans -Forum-, collège, niveau 3 ème, on obtient plein d'exemples déjà traités

Posté par
dpi
re : vitesse maximum autorisee 23-10-14 à 08:08

Bonjour,
En refaisant la résolution de
0.00492126 V²+ 0.2777 V -30 =0
je trouve 54.7 km/h ce qui me semble mieux...

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : vitesse maximum autorisee 23-10-14 à 11:19

Cela n'aidera pas pour faire le problème posé  mais devrait (sans réel espoir) faire réfléchir plus de 99 % des conducteurs.

Sans document.

Sur route sèche le coeff de frottement route-pneu est d'environ 0,7, on peut alors estimer les distances de freinage :

(1/2).m.v² = 0,7 * m.g.d1

d1 = 0,0714 v² (avec d1 en m et v en m/s)

Si on préfère avoir les vitesses en km/h, alors :

d1 = 0,0714 * (v/3,6)²
d1 = 0,0055 v² (avec d en m et v en km/h)
-----
Sur route mouillée le coeff de frottement route-pneu est d'environ 0,3 (si on reste cependant en non aquaplanage, sinon c'est là cata)

Un calcul équivalent à celui ci-dessus donne :

d1 = 0,013.v² (avec d1 en m et v en km/h)
-----

Ce calcul est uniquement sur la distance de freinage, donc celle parcourue à partir de l'instant où la pédale de frein est enfoncée.

Pour calculer la distance d'arrêt, c'est à dire la distance totale parcourue à partir du moment où le conducteur aperçoit l'obstacle jusque l'arrêt du véhicule, il faut ajouter à la distance de freinage, la distance parcourue pendant le temps de réaction du conducteur.

Donc la distance parcourue pendant le temps qu'il faut au conducteur pour "réaliser le danger", déplacer son pied vers le pédale de frein et pousser sur cette pédale (sans oublier de débrayer).

Cette distance (pendant le temps de réaction) est parcourue à la vitesse du véhicule avant freinage.

Pour un "bon conducteur non pilote de course", le temps de réaction est de l'ordre de la seconde (s'il n'est pas distrait par une connerie de GSM ou autre), on peut donc calculer la distance parcourue pendant cette seconde par :

d2 = v*1 = v (avec d2 en m et v en m/s)

Si on préfère avoir les vitesses en km/h, alors :

d2 = 1 * (v/3,6)
d2 = 0,28 v (avec d2 en m et v en km/h)
---
La distance d'arrêt d est donc : d = d1 + d2

Sur routes sèches :
d = 0,28.v + 0,0055 v² (avec d en m et v en km/h)

Sur routes mouillées :
d = 0,28.v + 0,013 v² (avec d en m et v en km/h)
-----
Donc une estimation honnête de la distance d'arrêt en fonction de la vitesse donne :

Sur route sèche :

A 30 km/h : d = 13,4 m sur route sèche et 20 m sur route mouillée.

A 50 km/h : d = 28 m sur route sèche et 47 m sur route mouillée.

A 90 km/h : d = 70 m sur route sèche et 131 m sur route mouillée.

A 110 km/h : d = 97 m sur route sèche et 188 m sur route mouillée.

A 130 km/h : d = 129 m sur route sèche et 256 m sur route mouillée.

Bien entendu, ces valeurs ne sont qu'indicatives, elles peuvent varier en fonction de l'état de la route, de la qualité des amortisseurs, de l'usure et du gonflage des pneus, de la distraction du conducteur (GSM ou autres), mais penser que les distances sont sensiblement plus courtes que celles indiquées ici est faux ... et dangereux, la plupart des causes citées ne font qu'allonger les distances indiquées.
-----

Posté par
angeleclem59
vitesse maximum autorisee 23-10-14 à 16:44

Bonjour à tous et merci pour vos reponses mais DPI je ne comprend pas comment vous arrivez à ce resultat. Et mon fils n'a pas encore fait les équations du 2e degré. Merci

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : vitesse maximum autorisee 23-10-14 à 17:17

Avec les données de l'énoncé.

Avec les distances en km/h et les temps en s :

Distance parcourue pendant le temps de réaction : dr = v/3,6
Distance de freinage : df = v²/(254*0,4)  (sur route mouillée)

distance d'arrêt : d = v/3,6 + v²/(254*0,4)

d = 0,278.v + 0,00984.v²
----
Pour avoir d = 30 m, on doit tirer la valeur positive de v telle que :

0,278.v + 0,00984.v² = 30
0,00984.v² + 0,278.v - 30 = 0

Si on ne sait pas manipuler les équations du second degré, on peut essayer per approximations successives.

On trouve : x = 43 km/h environ.
-----
Sauf distraction.  

Posté par
angeleclem59
vitesse maximum autorisee 23-10-14 à 18:21

J'ai trouvé comment calculer 0,278 il faut diviser 1 par 3,6 mais je ne trouve pas le calcule pour trouver 0,00984.

Posté par
dpi
re : vitesse maximum autorisee 23-10-14 à 18:52

Bonsoir,

De toute façon j'ai inversé les 0.4 et 0.8.
la bonne équation est celle de JP

ax²+bx+c=0

on remplace x  par V
a=0.00984252  pour mémoire 1/254x0.4
b=0.2777777
c=-30
et on trouve bien 42.872 km/h

Posté par
angeleclem59
vitesse maximum autorisee 25-10-14 à 14:01

Bonjour
Je comprend la fin de l'exercice mais je ne comprend pas comment on passe de d=V/3,6+V²/(254x0,4) à d=0,278.V+0,00984.V².
Merci

Posté par
dpi
re : vitesse maximum autorisee 25-10-14 à 14:09

Bonjour

L'explication est dans a et b ci-dessus

Posté par
angeleclem59
vitesse maximum autorisee 25-10-14 à 14:29

Bonjour
Désolée mais je ne vois pas car pour faire les calculs il faut diviser 1 par 3,6 puis par 254x0,4 mais il vient e ou le 1?
Merci

Posté par
dpi
re : vitesse maximum autorisee 25-10-14 à 15:03

Curieux...
Le 23/10 à 18 h21 tu avais compris...?

Posté par
angeleclem59
vitesse maximum autorisee 25-10-14 à 19:02

Bonsoir
Oui j'avais compri l'opération mais je ne vois pas d'où vient le 1

Posté par
dpi
re : vitesse maximum autorisee 26-10-14 à 07:56

Bon dimanche,

  si on veut a/n on doit faire a x 1/n

Posté par
angeleclem59
vitesse maximum autorisee 26-10-14 à 08:09

Bonjour
Merci pour vos explications mais je ne comprend pas je ne vais pas vous faire perdre votre temps je crois que les math c'est pas pour moi.
Bon dimanche et encore merci .

Posté par
dpi
re : vitesse maximum autorisee 26-10-14 à 08:18

suite et fin
pour ne pas mourir idiot...

diviser par 254x0.4 c'est aussi multiplier par 1/(254x0.4)
soit 1/101.6 soit 0.009842

Posté par
angeleclem59
vitesse maximum autorisee 26-10-14 à 08:31

Je pensais qu'il fallait rester correcte sur ce forum désolée de ne pas tout comprendre je suis juste une maman qui essaie de comprendre pour pouvoir expliquer à son fils excusez moi encore de vous avoir derangeee



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