Comment les pilotes de Formule 1 survivent-ils à des décélérations extrêmes, normalement létales pour des humains ordinaires ?

« Script grand oral Sujet : Comment les pilotes de Formule 1 survivent-ils à des décélérations extrêmes, normalement létales pour des humains ordinaires ? Intro : - Bonjour je m'appelle … et tout d’abord je vais vous décrire un accident de formule 1 qui a marqué mon enfance - La scène se déroule, le 29 novembre 2020, à Bahreïn.

Au premier tour, une Formule 1 percute violemment une barrière de sécurité à plus de 190 km/h et s’engouffre dans des flammes impressionnantes.

Les capteurs embarqués de la monoplace enregistrent une décélération de 67 g, une décélération bien au-dessus des limites humaines.

Pourtant, quelques secondes plus tard, le pilote sort seul de sa voiture, visiblement en bon état. - Ce pilote, c'est Romain Grosjean.

Cet accident est celui qui, il y a cinq ans, a éveillé ma curiosité à ce sujet alors que je regardais cette course en famille. - Comme vous l’avez peut être devinez, ce qui m’a impressionné et interpeller ne sont pas les flammes mais comment cette décélération brutale ne la pas affecter - Naturellement la question se pose, comment les pilotes de Formule 1 survivent-ils à des décélérations extrêmes ? - Pour y répondre, nous verrons dans un premier temps pourquoi une décélération peut être dangereuse, voire mortelle, d'un point de vue physique et physiologique.

Puis nous analyserons en détail le crash de Grosjean pour comprendre concrètement ce qui lui a sauvé la vie. 1ère Partie : Comment une accélération peut elle être dangereuse. - Tout d'abord nous allons définir ce qu'est une décélération en physique et puis pourquoi celle-ci peut-elle être létale. - En mécanique , l'accélération moyenne représente la variation de la vitesse par unité de temps.

En mouvement rectiligne, elle a pour formule : a = Δv/Δt - Elle est donc exprimée en m·s⁻² - Par exemple si une voiture a une accélération de 10 m·s⁻².

Sa vitesse passe de 0 à 50 m·s⁻¹ en 5 secondes, puis de 50 à 100 m·s⁻¹ à la 10e seconde. - Une décélération est une accélération négative, si maintenant notre voiture roule à 100 m·s⁻¹ et décélère de −25 m·s⁻², elle s'arrêtera au bout de 4s - En physiologie, on exprime souvent l'accélération en multiples de g, g étant l'accélération de pesanteur : 1 g = environ 9.81 m·s⁻² - 1 g = poids normal ressenti par le corps au repos - Grâce à des études médicales militaires nous avons déterminées les seuils critiques de résistance à l'accélération du corps humain et leur effet sur celui-ci : ●​ 1 à 3 g → inconfort, difficulté respiratoire légère, ceci ​ correspond à un freinage d'urgence en voiture. ●​ 4 à 5 g (sans combinaison) → perte de vision périphérique (« grey out »), c'est que le pilote d'avion de chasse ressent en entraînement. ●​ 5 à 6 g → perte de conscience (« G-LOC ») d'une baisse d'apport ​ sanguin au cerveau, c'est ce que ressent un parachutiste en chute libre qui déploie brutalement son parachute. ●​ À partir de 20–25 g → il est possible de causer des ruptures ​vasculaires internes.

Ceci est comparable à un crash d'avion à haute vitesse. - La seconde loi de Newton cite que la somme des forces exercées sur un système = m*a - Donc plus une accélération est grande, plus il y a de forces exercées sur notre système, dans notre cas le corps humain - Pour comprendre les forces en jeu, on peut, d’une part se placer dans le référentiel de la voiture, qui est un référentiel non galiléen, puisque la voiture décélère : dans ce repère, le passager est immobile jusqu'à la collision, il subit donc une force d'inertie fictive égale à m*a, dirigée vers l'avant car elle s’oppose à la décélération.

Dans le référentiel terrestre, c'est la force de réaction la ceinture qui agit sur le passager selon F = m×a. - Dans les deux cas, le résultat est le même : les décélérations créent des forces importantes qui perturbent l'équilibre délicat de notre corps, car notre corps et ses organes n'est pas une structure uniformément rigide mais plutôt des structures molles suspendues dans un squelette. - Enfin une accélération est d'autant plus dangereuse qu'elle est courte,.... »