A partir des perceptions sensorielles du pilote
Le facteur de charge est un nombre utilisé pour exprimer l’importance d’une contrainte appliquée à un être humain ou une machine. La valeur de la contrainte est exprimée en nombre de G où nombre de fois le poids de l’objet. Pour un avion, il s’agit du rapport de la portance sur le poids.
Comprendre le facteur de charge
Pour mieux comprendre, visionnez cette vidéo :
Une définition mathématique
La définition vectorielle
On va partir de la définition officielle de facteur de charge qui est un peu indigeste. Un élève de terminale option physique pourra comprendre complètement la démonstration.
Pour ce que ressent notre pilote, nous allons considérer que deux formes entrent en jeu : le poids ()= et la réaction du support au niveau du siège du pilote (
). Dans ce cas la, la troisième loi de Newton nous dit que
Alors, le facteur de charge devient :
Sans trop de mathématique :
Cela nous emmène vers une définition un peu plus simple du facteur de charge :
Le signe – de la formule précédente nous apprend que le facteur de charge est en fait une grandeur vectorielle de sens opposé à la réaction du siège sur le pilote.
- Si le facteur de charge est orienté vers le bas, (le pilote a la sensation de peser), le siège agit sur les fesses du pilote du bas vers le haut. C’est dans ce cas que l’on parle de facteur de charge positif.
- Si le facteur de charge est orienté vers le haut, le pilote ressent une réaction du siège du haut vers le bas au par la ceinture de sécurité au niveau de ses épaules. Le facteur de charge est négatif.
On retrouve également dans cette formule que la valeur du facteur de charge est bien le rapport entre la valeur de la réaction et celle du poids du pilote.
