L'énergie cinétique d'un véhicule et la sécurité routière


  • Publié le 03 août 2021 par Diane Moreau

Pour le Code de la route, comprendre le rôle et les impacts de l'énergie cinétique lors du freinage ou encore lors d'un choc d'un véhicule est essentiel pour la sécurité du conducteur et des passagers. L'énergie cinétique dépend de la vitesse du véhicule ainsi que de son poids. Plus la vitesse et la masse sont importantes et plus l'énergie cinétique est élevée.

Sommaire :

Qu'est-ce que l'énergie cinétique d'un véhicule ?

L'énergie cinétique est l'énergie que possède un objet en mouvement. Une voiture à l'arrêt ne possède donc pas d'énergie cinétique.

Pour passer d'un système en mouvement à un système à l'arrêt, cette énergie doit être absorbée. C'est le mécanisme qui se produit lors du freinage. Les freins vont réduire la vitesse du véhicule et ainsi transformer progressivement l'énergie cinétique accumulée.

Pour qu'une voiture s'arrête, il lui faut donc du temps et une certaine distance. Au Code de la route, cela s'appelle la distance de freinage.

L'énergie cinétique s'exprime en Joules (J). Cette unité permet de quantifier l'énergie du véhicule.

De quels facteurs dépend l'énergie cinétique ?

La quantité d'énergie cinétique varie en fonction du poids du véhicule et de sa vitesse.

Plus le véhicule à une vitesse importante et plus son énergie cinétique est élevée.

La même règle s'applique concernant le poids de la voiture. Plus la masse de la voiture est grande, plus l'énergie cinétique de la voiture est importante.

Il faudra donc une plus longue distance pour que le véhicule s'arrête.

Quel véhicule possède la plus grande énergie cinétique ?

À vitesse équivalente, un camion aura une énergie cinétique supérieure à celle d'une voiture. Sa distance de freinage sera donc plus grande que celle de la voiture.

De même, à vitesse égale, entre une voiture ayant une masse plus élevée et un motard.

À vitesse égale, l’énergie cinétique et donc la distance de freinage est plus élevée pour le camion que pour la voiture

Comment se calcule l'énergie cinétique ?

Étant donné que l'énergie cinétique dépend à la fois de la vitesse, mais également de la masse du véhicule, comment la traduire en équation ?

L'énergie cinétique se calcule de la façon suivante :

E = (1/2)mv²

Cette équation, que nous avons étudiée en cours de physique, nous montre que l'énergie cinétique est égale à un demi de la masse, multiplié par la vitesse au carré.

Cela signifie que l'énergie de la voiture augmente avec le carré de la vitesse. Ainsi, lorsque la vitesse d'un automobiliste est multipliée par 2, son énergie cinétique est multipliée par 4 !

Plus un usager roule vite et plus les conséquences peuvent être importantes. C'est d'ailleurs pour cette raison que le gouvernement prend des mesures de baisse de limitation de vitesse sur le territoire.

Les conséquences sur la sécurité routière

Tant que la voiture accélère, celle-ci accumule de l'énergie cinétique. Lors du freinage ou d'un choc, cette énergie est transformée et les conséquences peuvent être importantes pour les usagers concernés.

Conséquences lors du freinage

Tout d'abord, lors du freinage, l'énergie cinétique est progressivement absorbée par l'action des plaquettes de frein. Cette énergie cinétique est progressivement transformée en énergie thermique avec le dégagement de chaleur.

La vitesse du véhicule diminue et la voiture peut s'arrêter.

Attention donc, car plus la vitesse est importante, plus la distance de freinage sera élevée.

Conséquences en cas de choc

En cas de choc d'un véhicule, la vitesse de celui-ci peut passer d'un niveau très élevé à 0 en très peu de temps. Dans ce cas extrême, comment l'énergie cinétique est-elle transformée ?

Lors d'un choc, l'énergie cinétique est éliminée par la déformation du véhicule. La carrosserie se déforme pendant l'impact et absorbe l'énergie accumulée.

Malheureusement, beaucoup trop d'accidents mortels se produisent à cause d'une vitesse inadaptée et trop élevée par rapport aux limitations de vitesse imposées.