Ceinture et sécurité routière, bac ST2S Polynésie septembre 2012. En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.

De nombreuses femmes enceintes hésitent à boucler la ceinture de sécurité en voiture. Elles craignent, qu’au cours d’un choc, la ceinture écrase le foetus ou provoque l’accouchement prématurément. En fait, dans la presque totalité des accidents impliquant une femme enceinte, c’est la mort de celle-ci qui entraîne le décès du foetus et non la pression exercée par la ceinture. Dans la relation : P = F / S, P indique la pression. Nommer les grandeurs physiques représentées par F et S. Donner l’unité de P dans le système international (SI). F : force exprimée en newton (N) ; S : surface  exprimée en m2. P s'exprime en pascal ( pa). Lors d’un choc, ceinture bouclée, la force est répartie sur la surface de contact entre la ceinture et le corps soit environ 0,1 m². A une vitesse de 30 km.h-1, si la force exercée par la ceinture est de 2300 N, montrer que la pression P exercée par la ceinture sur le corps vaut 2,3  104 SI. P = F/S = 2300 / 0,1 = 2,3 104 Pa. Au cours du même choc, la tête d’un passager non attaché peut percuter le pare-brise. On estime que la pression locale P’ exercée sur le crâne est alors de 2,43 107 SI. Vérifier qu’au cours du choc, la pression P’ exercée sur la boîte crânienne par le parebrise est environ 1060 fois supérieure à la pression P exercée par la ceinture sur le corps. P' / P = 2,43 107 / (2,3 104) ~1060.  . Quand un véhicule se déplace, il possède de l’énergie liée à sa vitesse appelée énergie cinétique. Donner la relation qui existe entre l’énergie cinétique d’un véhicule, notée Ec, sa masse m et sa vitesse v. Donner les unités de ces trois grandeurs dans le système international (SI). Ec = ½mv2. Ec s'exprime en joule ( J) ; m s'exprime en kg et v s'exprime en m s-1. . Montrer que l’énergie cinétique d’un véhicule de masse m = 1440 SI qui roule à la vitesse v = 120 km.h-1 vaut environ 8 105 SI. v = 120 /3,6 = 33,3 m/s. Ec = 0,5 *1440 *33,32 =8,0 105 J. Après l’arrêt brutal de ce véhicule contre un obstacle, on peut comparer les dégâts à ceux liés à une chute libre d’une hauteur h. Pour cela, on peut considérer que la valeur de l’énergie cinétique Ec précédente est la même que la valeur du travail du poids, noté W, du véhicule au cours d’une chute de hauteur h. On rappelle que le travail du poids peut s’exprimer par : W = m.g.h où g = 9,8 N.kg-1.  Montrer que la hauteur h de chute, équivalente au choc, vaut environ 57 m. ½mv2 = mgh ; h = v2 / (2g) = 33,32 /(2*9,8) =56,7 ~57 m. On suppose qu’un étage d’immeuble mesure 3 m. Calculer le nombre d’étages correspondant à la hauteur de chute h. 57 / 3 = 19 étages. Compléter la phrase suivante après l’avoir recopiée. «A la vitesse de 120 km.h-1, l’arrêt brutal du véhicule correspond à une chute d’une hauteur équivalente à 19 étages » .

menu