Lors d'un choc frontal à 50 km/h, un passager de 70 kg est arrêté en…

Exercice d'entraînement · niveau 1 (application) · physique (première), chapitre 4 — Mouvement d'un système · Masse, inertie et durée du choc

Énoncé

Lors d'un choc frontal à $50$ km/h, un passager de $70$ kg est arrêté en $0, 10$ s s'il porte sa ceinture (ceinture et airbag étalent le choc), en $0, 010$ s s'il heurte le tableau de bord.

Estimer la force subie dans chaque cas.
Comparer au poids du passager. Que fait, physiquement, une ceinture de sécurité ?

Corrigé

$v = \frac{50}{3 , 6} = 13, 9 m / s$ .

1. Avec ceinture : $F \approx 70 \times \frac{13 , 9}{0 , 10} = 9, 7 \times 1 0^{3} N$ . Sans : $F \approx 70 \times \frac{13 , 9}{0 , 010} = 9, 7 \times 1 0^{4} N$ . <br> 2. $P = 70 \times 9, 8 = 6, 9 \times 1 0^{2} N$ : soit $14$ fois le poids avec ceinture, $140$ fois sans.

La ceinture ne réduit pas $Δ v$ — il faut bien passer de $13, 9 m / s$ à $0$ . Elle augmente $Δ t$ . Comme $F \approx m \frac{Δ v}{Δ t}$ , allonger la durée du choc d'un facteur $10$ divise la force par $10$ .

Contrôle : le produit $F Δ t$ est le même dans les deux cas ( $\approx 9, 7 \times 1 0^{2} N \cdot s$ ) — c'est lui qui est imposé par $m$ et $Δ v$ ✓.

Piège : croire que la ceinture « retient » et rien de plus. Son rôle physique est temporel : elle achète du temps.

Les autres exercices de ce chapitre Le cours du chapitre

Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.