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03 novembre 2009

Statique moto : forces à l'arrêt

Sur cette animation, vous pourrez voir l'influence de la position avant / arrière du centre gravité sur les forces exercées par le sol sur les pneus arrière et avant. En réalité, le centre de gravité ne se déplace pas autant mais l'exagération du déplacement permet de mieux observer le phénomène.

Ce problème de statique se résoud assez facilement. Il s'agit d'un problème d'équilibre à 3 forces parallèles, verticales :

- le poids de l'ensemble moto + pilote (vertical, vers le bas)

- la force sol / pneu arrière (vertical, vers le haut)

- la force sol / pneu avant (vertical, vers le haut)

La somme vectorielle de ces forces est nulle. Donc la norme du poids est égale à la somme des normes des forces exercées par le sol sur les pneus.

La somme des moments (par rapport à un point, par exemple le centre de gravité G) est nulle.

Si on note :

FA la norme de la force sol / pneu arrière

FB la norme de la force sol / pneu avant

LA la distance entre la direction de FA et le centre de gravité G

LB la distance entre la direction de FB et le centre de gravité G

On a donc FB.LB - FA.LA = 0

(moment = norme de la force x bras de levier)

Dernière remarque : ce calcul de force est strictement indépendant de l'architecture de la moto, fourche télescopique ou non, suspensions ou pas. Ce qui compte :

- le poids total

- la distance (mesurée horizontalement) entre le centre de gravité et le point de contact des pneus sur le sol. La moto étant supposée placée sur un plan parfaitement horizontal, la hauteur du centre de gravité ne rentre pas en ligne de compte.

Bien évidemment, si le centre de gravité est au milieu des 2 roues alors le poids se répartit équitablement à 50% (la moitié donc !) sur chaque pneu. Pas besoin de démonstration fumeuse pour le comprendre. L'animation ci-dessus permet d'apprécier la proportionnalité des forces à la distance du poids par rapport aux points d'appui, entre "tout à l'arrière" et "tout à l'avant".

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