Accélération centripète d'une voiture en virage

Application directe du cours · niveau 1 (application) · physique-chimie (terminale), chapitre 9 — Mouvement circulaire et gravitation

Énoncé

Accélération centripète d'une voiture en virage.

Une voiture roule à la vitesse constante $v = 20 m \cdot s^{- 1}$ sur un virage circulaire de rayon $R = 80 m$ . Sa masse est $m = 1, 2 \times 1 0^{3} kg$ .

Calculer la valeur de l'accélération de la voiture et préciser sa direction.
En déduire la valeur de la force centripète qui s'exerce sur la voiture.

Corrigé

Le mouvement est circulaire uniforme :

$a = \frac{v ^{2}}{R} = \frac{( 20 ) ^{2}}{80} = 5, 0 m \cdot s^{- 2} .$

Le vecteur accélération est dirigé vers le centre du virage (centripète).

La force centripète vaut :

$F = m a = 1, 2 \times 1 0^{3} \times 5, 0 = 6, 0 \times 1 0^{3} N .$

Cette force est ici fournie par les frottements latéraux des pneus sur la route.

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