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Frottements

 

Le train perd de l'énergie mécanique parce qu'il est soumis à des frottements. 

Ces frottements sont liés aux roues et à l'aérodynamisme. 


     

     Avant de nous intéresser aux roues et à l'aérodynamisme, nous allons définir la notion de frottements.

Quand il y a des frottements entre deux corps, les deux corps se déplacent l'un par rapport à l'autre, en s'appuyant l'un sur l'autre.  Les frottements peuvent entrainer des créations de chaleur. 

Les frottements font alors que les roues ne glissent pas sur les rails, mais roulent. 

 

     Les roues et leurs caractéristiques :

 

     Il existe différentes catégories de roues, en raison des différents matériaux utilisés, offrant ainsi des différences de vitesse, de bruit, de conditions d'utilisation et d'adhérence.

Un train de montagne russe destiné aux enfants, n'aura donc pas les mêmes roues qu'un train de montagne russe allant à plus de 100km/h et devant supporter des forces et des charges plus conséquentes.

Voici un tableau que nous avons obtenu par une entreprise fabriquant des roues pour les montagnes russes. Cette entreprise c'est VULKOPRIN

Tableau vulkoprin

     Ce tableau nous montre les avantages de chaque modèle de roue de montagnes russes. En fonction des différents paramètres comme la capacité à supporter des charges lourdes, de hautes ou de basses temperatures, et autres les roues ne seront pas les mêmes. L'entreprise nous conseille aussi certains modèles de roue pour les montagnes russes à grande vitesse, car celles-ci nécessitent des roues adaptées.

Les frottements usent les roues, il est donc recommandé de les remplacer régulièrement.

 

Les roues fabriquées par VULKOPRIN sont en polyuréthane, mais quels sont les autres types de roues, et quels sont leurs caractéristiques ? 

 

             Nous avons deux catégories principales de roues :

 

- Les roues métaliques
-En acier ( très peu de frottements; usure rapide; très bruyantes )    

 

-Les roues polymères
-En nylon ( peu de frottements; bruyant )
-En polyuréthane ( plus de frottements; plus silencieuses; perdition de chaleur )

 

 

     L'aérodynamisme :    

 

     L'aérodynamisme qualifie l'apparence d'un corps en mouvement dans l'air et sa résistance à l'avancement. On parle généralement d'aérodynamisme quand on parle de véhicule en mouvement dans l'air, ou d'installations subissants les effets du vent (tours, ponts, éoliennes). 

Dans le cas des montagnes russes, c'est le train qui est en mouvement dans l'air. 

Un train carré aura une plus forte résistance à l'air qu'un train arrondi à l'avant. 

Voici l'avant du train d'Hélix situé à Liseberg. 

 

Plus le train aura une forme adaptée ( forme aérodynamique ), moins il perdra de vitesse. Une forme aérodynamique permet la réduction des frottements avec l'air.

Ceci est important puisque le train est en roue libre sur le layout et qu'il n'utilise pas de moteur pour avancer mais seulement son énergie, cela permet des tours plus longs et plus rapides sur la durée. 

Dans le secteur automobile, la forme aérodynamique d'une voiture est étudiée afin de réduire la consommation de celle-ci. 

Voici une soufflerie permettant de voir l'aérodynamisme d'une voiture : 

 

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Introduction

  • Introduction

A/ La conception

  • 1/ Catapultage ou élévation ?
  • 2/ Principe d'inertie
  • 3/ Frottements
  • 4/ Énergies

B/ Les sensations

  • 1/ Force G
  • 2/ Stress
  • 3/ Airtime
  • 4/ Adrénaline

Conclusion

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