II-E) Phénomènes d'apesanteur et d'écrasement

Nous avons vu que dans le cas d’un looping, le véhicule se trouve à l’intérieur de la boucle et l’on profite de la force engendrée par l’accélération normale due à la rotation dans le plan vertical, pour maintenir le véhicule et ses passagers sur le circuit. Et bien nous allons remarquer qu’il est possible d’utiliser ce même phénomène afin de profiter, durant un bref instant, d’une sensation d’apesanteur ou à l’inverse, d’écrasement.


Phénomène d’apesanteur

Si l’on observe le profil d’un dos d’âne de montagne russe, on peut s’apercevoir qu’il s’agit d’un arc de cercle.


dos-montagne.jpg

 Profil d'une bosse de montagne russe


Ainsi, le même phénomène qui permet à un passager de rester bien assis dans son siège durant la réalisation d’un looping crée au sommet (circulaire) d’une montagne russe, une force verticale. Cette dernière, en fonction de la vitesse du véhicule, annule notre poids et nous donne l’impression de flotter.


air-time-haut.jpg

 

En reprenant les résultats obtenus dans la partie B, la force que nous ressentons a pour intensité :

 

F  = - m a

F est vers le haut et a vers le centre

Avec :

a = V2 / r

Il est évident que pour des raisons de sécurité, la valeur de l’accélération normale générée par la vitesse doit rester inférieure à celle de la pesanteur terrestre sinon nous quitterions le siège du véhicule.

Ce qui se traduit par :

g V2 / r

D’où :

10 V2 / r


Ainsi la vitesse doit être inférieure à une certaine valeur :

V 10 r

 

Phénomène d’écrasement

De la même manière, dans le creux d’une montagne russe, la force ressentie nous plaque contre le siège ce qui augmente notre poids.


air-time-bas.jpg


Le parcours d'une montagne russe alterne ces sensations.


 



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