La distance d'arrêt D A d'un véhicule L'arrêt d'un véhicule n'est jamais immédiat car il comporte deux phases: la phase de réaction et la phase de freinage. Imaginons un conducteur qui aperçoit un obstacle sur la route. La phase de réaction commence lorsque le conducteur voit l'obstacle: l information est envoyée au cerveau qui l'analyse avant d'envoyer un signal aux muscles pour débuter le freinage. Cette phase de réaction prend une certaine durée appelée temps de réaction. Pendant la phase de réaction le véhicule roule toujours à la même vitesse et la distance qu'il parcourt pendant le temps de réaction est appelée distance de réaction qui est notée D R. La phase de freinage commence lorsque le conducteur commence effectivement à freiner. Pendant la durée du freinage le véhicule parcourt une distance appelée distance de freinage qui est notée D F. Finalement la distance d'arrêt du véhicule est égale à la somme de la distance de réaction et de la distance de freinage: D A = D R + D F 1) On va déterminer le temps de réaction moyen de l'être humain en utilisant le logiciel gratuit téléchargeable à ftp://193.54.149.12/svt/logiciel/react.exe Au lancement du logiciel cliquer sur «Test manuel» puis sur «Lancer le test». Alors pendant 10 fois consécutives une figure géométrique apparaîtra et tu devras cliquer sur le bouton «Réponse» en reposant ta main sur la table à chaque fois. Pour avoir les valeurs de tes temps de réaction cliquer sur «Tableau» dans le menu supérieur du logiciel. Remarque: si tu as été trop long à répondre ou au contraire si tu «cliques» avant que la figure géométrique n'apparaisse alors une erreur est signalée dans le tableau des valeurs. Complète le tableau suivant: Temps de réaction s Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5 Test 6 Test 7 Test 8 Test 9 Test 10 Calcule le temps de réaction moyen de l'être humain: (il faut effectuer vraiment le calcul car un petit «bug» dans le logiciel indique une valeur moyenne incorrecte si au moins une erreur a été commise): Conclusion: le temps de réaction moyen de l'être humain est de
Application: dans une ville une voiture roule à 45 km/h car la vitesse maximale autorisée est de 50 km/h. a) Convertir la vitesse /s:... b) Quelle est la distance de réaction parcourue pendant le temps moyen de réaction de 1 s:... 2) Quels sont d'après toi les facteurs qui modifient la distance de réaction? 3) Quels sont d'après toi les facteurs qui modifient la distance de freinage? Étude de la distance de freinage d'une moto en fonction de l état de la route et de la vitesse On dispose des données suivantes grâce à des expériences réalisées sur un circuit: Etat de la route Vitesse en km/h 10 20 30 50 70 90 100 110 séche mouillée enneigée 0,5 2 4,5 12,5 24,5 40,5 50 60,5 1 4 9 25 49 81 100 121 1,5 6 13,5 37,5 74 122 150 181 On veut tracer (sur la même feuille de papier millimétré) les graphiques de la distance de freinage D F en fonction de la vitesse de la moto pour chacun des 3 types de route. 1) Quelle grandeur sera représentée sur l'axe des abscisses (axe horizontal)?... Quelle grandeur sera représentée sur l'axe des ordonnées (axe vertical)?... 2) Quelle échelle proposes tu pour l'axe horizontal? 1 cm représentera... Quelle échelle proposes tu pour l'axe vertical? 1 cm représentera... 3) Au crayon à papier écris la légende sur chacun des axes du graphique puis appelle le professeur pour vérification. 4) Trace la courbe de la distance de freinage D F en fonction de la vitesse pour la route sèche. Il faut pour cela positionner les points sous forme de croix et les relier ensuite à main levée (sans règle). Montre ta courbe au professeur pour vérification. 5) Effectue de la même manière les tracés des courbes de la distance de freinage D F en fonction de la vitesse pour la route mouillée et la route enneigée.
Document élève Représentations graphiques de la distance de freinage d'une moto en fonction de l état de la vitesse (pour 3 types de route: sèche, mouillée et enneigée)
Étude de la distance d arrêt d une moto En utilisant l animation sur l ordinateur (disponible à http://sciences-physiques.acdijon.fr/documents/flash/distance_arret/distance_arret.exe) rempli cette fiche progressivement. I. Distance D R parcourue durant le temps de réaction. Note ici ton temps de réaction :.... (attention à l unité) Note ici la vitesse que tu as sélectionnée : V =..... km/h, soit V =... m/s ; Note ici la distance parcourue durant le temps de réaction : D R = x. =. m II. Distance D F parcourue durant le freinage. 1) Quelles sont les conditions climatiques que tu as choisies?... 2) Repère le point (de la bonne courbe) qui correspond à la vitesse que tu as choisie précédemment. 3) Repère sur l axe des ordonnées, la distance de freinage D F correspondante. D F =... m III Distance d arrêt D A La distance d arrêt D A est égale à la somme de D R et D F. Soit D A = +. =
Corrigé Représentations graphiques de la distance de freinage d'une moto en fonction de l état de la vitesse (pour 3 types de route: sèche, mouillée et enneigée)