Dossier voiture radiocommandee

ETAIX Gaultier
DEPOERS Martin
DOMINGOS Emilien
TPE sur la Ford F150 SVT Raptor
2014-2015
Sommaire :
I-
Introduction : présentation de la voiture et
problématique
II- Mesures
III- Calcul de la pente maximale à gravir
IV- Application numérique (MATLAB)
V- Conclusion
TPE sur la Ford F150 SVT Raptor
I- Introduction :
Nous disposons d’une voiture télécommandée de type Ford F150 SVT Raptor (TRAXXAS) et nous
voudrions avoir plus d’information que ce que la notice nous donne. Il y en a une, non-indiquée, qui
nous semble fondamentale : l’angle maximal de la pente que peut gravir la voiture.
Notre TPE entre donc dans le thème de « la mesure ».
Problématique :
Quelle est l’angle maximal de la pente que peut gravir la voiture ?
II- Mesures
a- Dimensions :
Nous avons mesuré les dimensions de la voiture :
•Longueur = 568mm
•Hauteur = 214mm
•Largeur = 296mm
Nous avons mesuré le diamètre des roues à l’aide d’un pied à coulisse :
•D = 111 mm
b- Masse/Poids :
Pour la masse, nous avons suspendu la voiture au bout d’un dynamomètre sans la coque et
avec :
•Masse sans la coque = 2,4kg.
•Masse avec la coque = 2,61kg
Pour le poids, nous avons utilisé la formule suivante : = . (P en Newton (N), m en kilogrammes (kg) et g étant la constante de gravitation terrestre à
peu près égale à 9,8 N.kg-1)
•Poids sans la coque = 2,4 * 9,8 = 23.52 N
•Poids avec la coque = 2,610 * 9,8 = 23.578 N
c- Vitesse
Protocole de la vitesse :
• Soit Aviméca : On filme la voiture qui atteint la vitesse maximales, on place la vidéo
dans Aviméca (logiciel de pointage vidéo). On prend un point de la
voiture, puis le logiciel calcule la vitesse.
• Soit banc d’essai : On place la voiture sur le banc d’essai, on fait atteindre la vitesse
maximale de celle-ci puis on la mesure à l’aide d’un
tachymètre.
d- Centre de gravité
Protocole du centre de gravité :
• On suspend la voiture par une corde par trois points différents, elle va prendre une
position d’équilibre et la verticale passant par le point de suspension marquera une
ligne de gravité. L’intersection de ces 3 verticales donnera le centre de gravité.
On ne peut pas tracer de verticales, donc les lignes de gravités seront représentées
par des ficelles qu’on attachera sur la voiture.
e- Coefficient d’adhérence
Le coefficient d’adhérence est l’angle à partir duquel la voiture glisse/se met en
mouvement.
Protocole de l’adhérence :
• On place la voiture sur une pente réglable, on fait varier l’angle de celle-ci jusqu’à
ce que la voiture glisse/ se met en mouvement.
III- Calcul de la pente maximale à gravir
Nous avons créé une droite sur Géogebra représentant l’évolution de la vitesse V en fonction de la
pente P.
Nous avons utilisé deux points que nous connaissions:
• Une vitesse maximale de 50 km/h pour une pente nulle → point B.
• Une pente maximale de 41.5 ° pour une vitesse nulle (coefficient d’adhérence) → point A.
Cela nous donne :
Nous avons calculé le coefficient directeur de la pente (a) :
a=
=
.
Grâce à la formule d’une droite ( = + ) nous avons obtenu la formule suivante :
V= . + 50
Avec :
• V → en km/h
• P → en °
• a → sans dimension
Donc pour obtenir la formule qui nous intéresse, nous isolons P, cela nous donne :
P=
Avec :
• P → en °
• V → en km/h
• a → sans dimension
IV- Application numérique (MATLAB)
Pour l’application numérique, nous appliquons cette formule sur le logiciel MATLAB.
Cela nous donne :
Grâce à ce logiciel nous avons juste à entrer une vitesse V (en km/h), puis en sortie nous obtenons la
pente maximale (en°) que peut gravir le Ford F150 SVT Raptor selon la vitesse.
V- Conclusion
Lors de ce TPE, nous avons dressé les différentes caractéristiques de la voiture télécommandée Ford
F150 SVT Raptor afin d’aboutir à une information qui nous semblait fondamentale
ntale pour une voiture
de type 4x4 → l’angle maximale de la pente que peut gravir la voiture en fonction de sa vitesse.
vitesse
La pente maximale à gravir peut être une information importante pour toute personne voulant
participer à des courses de voitures télécommandées dans lesquelles les pentes sont présentes.
Cette expérience à taille réduite pourrait également servir à des projets
projets de plus grande taille.