LE SAVIEZ-VOUS ?
EN DESCENTE VA T'ON PLUS VITE À VÉLO SI ON EST LOURD OU LÉGER ?
SURPRISE
C'est le cycliste le plus lourd qui va le plus vite! Parce qu'une masse plus élevée est plus difficile à ralentir. De
quoi faire tomber Galilée de haut. Mais si le physicien toscan a montré que, dans le vide, la masse d'un objet n'a pas d'incidence sur sa vitesse
de chute (du plomb tombe aussi vite que des plumes), les cyclistes, eux, ne roulent pas dans le vide...
Sur la route, en plus de son propre poids qui l'accélère au fil de la pente, le cycliste est confronté aux forces de frottement de l'air et
de la route qui le ralentissent. En pratique, seuls comptent les frottements de l'air sur le corps du cycliste et sur le vélo, plus importants
que ceux produits par le contact des pneus sur le sol. On pourrait donc penser que les cyclistes les plus gros - qui présentent une surface au vent supérieure
, et donc subissent un frottement plus important - iront moins vite que leurs concurrents plus légers.
Mais cet effet est beaucoup moins important qu'un autre, purement mécanique lui, qui donne aux plus massifs un avantage désicif dans la descente, que
ce soit à vélo, en ski alpin ou en chute libre.
CE N'EST PAS UNE QUESTION DE POIDS
Pour appréhender cet effet, il faut imaginer deux cyclistes en haut d'une pente, un lourd et un léger, mais de même
taille, équipés du même matériel et se tenant de la même manière sur leur vélo. Bref subissant les mêmes frottements.
Selon Galilée, même si leur poids diffère, l'attraction terrestre les "tire" tous les deux avec la même force
vers le bas.
Pourtant Jean-Claude Grandidier, professeur de mécanique à l'Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique de Poitiers est formel:
Même si l'on applique la même force de frottement de l'air pour ralentir leur descente, le premier à s'arrêter sera le plus léger.
Pourquoi ?
Parce qu'en pleine descente et à résistance aérodynamique égale, il est plus difficile de ralentir le cycliste entraînant une
masse élevée que celui entraînant une masse plus faible, répond le spécialiste.
Il ne faut en effet pas confondre "la masse inertielle", qui désigne la capacité de résistance au mouvement avec "la masse pesante", qui
mesure la quantité de matière du cycliste et du vélo.
Ce n'est pas une question de poids, mais d'inertie au mouvement, insiste jean-Claude Grandidier.
Ce distinguo est crucial car ce sont deux phénomènes physiques distincts.
Si la différence de "masse pesante" ne joue aucun rôle dans la course, celle de "masse inertielle" est décisive : comme il est
plus difficile de faire bouger un chariot plein de plomb qu'un chariot plein de paille, il est plus difficile de freiner un cycliste lourd.
Du fait de sa plus grande masse inertielle, il évacuera plus facilement l'air censé le freiner. Corollaire: un cycliste plus léger aura plus de mal
à chasser l'air qui s'oppose à lui.
C'est donc bien le plus lourd, et donc le plus difficile à ralentir, qui arrivera en bas de la pente le premier.
Dans la montée, en revanche, cet avantage se transforma en inconvénient. Car les effets de "la masse inertielle", cette fois, deviennent
négligeables par rapport à ceux de "la masse pesante". Et ce sont bien des kilogrammes en plus que le cycliste le plus lourd devra faire l'effort
de monter en haut de la colline.... J.G.
Source SCIENCE & VIE N°1151 - Août 2013
CALCUL DU DEVELOPPEMENT OU DISTANCE PARCOURUE
