Le
mouvement d’une voiture est déterminé par les forces qui lui sont
appliquées de l’extérieur. Ce sont les forces aérodynamiques
et les forces d’adhérence. Chacune pourra être considérée
comme résultante de plusieurs composantes . Pour la force d’adhérence,
on distinguera une composante longitudinale et une composante transversale
(par rapport à la voiture). Pour la force aérodynamique, on distinguera
la traînée, la portance et la dérive. Le mouvement que pourra prendre
la voiture dans le cas le plus général est toujours une composante des
mouvements simples suivants :
1-
Mouvement en ligne
droite à vitesse constante :
Un véhicule qui se déplace en ligne droite à une certaine vitesse est
soumis, si on fait abstraction des résistances au roulement, à certaines
forces aérodynamiques, dont la plus importante, la traînée, s’exerce
dans la direction du déplacement. Pour vaincre cette résistance, le
pilote doit, en agissant sur l’accélérateur, faire en sorte que le
moteur fournisse un couple auquel correspond, au sol, une force de
traction égale à la traînée.
2-
Mouvement en ligne
droite en accélération ou en freinage :
Pour augmenter ou réduire la vitesse, il faut créer des forces extérieures
dirigées dans l’axe longitudinal du véhicule. Celles-ci sont également
nécessaires pour vaincre les forces d’inertie. Dans les cas présents,
le pilote doit créer ces forces dans le plan de la chaussée en comptant
sur l’adhérence. Si le pilote veut accélérer, il doit augmenter le
couple fourni par le moteur en appuyant davantage sur l’accélérateur.
3-
Mouvement en virage
à vitesse constante : La
voiture est soumise à une force centrifuge (transversale par rapport à
la voiture) qui doit être équilibrée par des forces transversales
d’adhérence. Un pneumatique fournissant un effort transversal subit une
déformation qui modifie sa trajectoire d’un angle de dérive.
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Les
différentes contraintes que subit la voiture font partie de la
dynamique du véhicule. |
La
dynamique du véhicule sera atteinte lorsque ces quatre points pourront être
contrôlés avec efficacité.
La
portance est une notion qui s’applique particulièrement à l’aérodynamisme
de l’aviation. C’est la composante perpendiculaire aux ailes, des
forces aérodynamiques qui s’exercent sur celles-ci. En fait, si
l’avion décrit une trajectoire circulaire dans un plan horizontal, la
portance aérodynamique est de grandeur supérieure au poids de
l’appareil. En d’autres termes, la portance sert à soutenir et à
faire tourner l’avion.
En
Formule 1, l’effet aérodynamique est inversé, c’est-à-dire que
l’aileron est toujours disposé selon un angle d’incidence déterminant
une portance négative (force plaquant la voiture au sol) qui, appliquée
sur les roues motrices, accroît l’adhérence disponible, reculant ainsi
la limite de patinage. Si les ailerons d’une Formule 1 étaient inversés,
la monoplace s’envolerait avant d’engager la troisième vitesse.
Si l’avion vole horizontalement,
la force de portance aérodynamique est de la même grandeur que le
poids de l’appareil : l’avion est stable. |
Son orientation
est perpendiculaire aux ailes de l’appareil. Pour tourner,
l’appareil doit incliner ses ailes. |
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C’est
l’angle formé par le pivot de la fusée (endroit où tourne la roue) et
la verticale au sol dans un plan longitudinal. La chasse, mesurée en degrés,
est positive lorsque le prolongement du pivot rencontre le sol avant
l’empreinte de la roue. Elle crée au braquage un couple de rappel qui
permet une conduite plus facile.
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