Correction joker — Défi (niveau supérieur)

Corrigé

a) Il faut éliminer l’acier (mauvaise résistance à la corrosion : il rouille au contact de l’eau) et le bois (mauvaise résistance à la pourriture en milieu humide). Exposés à la pluie, ces deux matériaux se dégraderaient rapidement.

b) Parmi les matériaux restants (aluminium et fibre de carbone), c’est la fibre de carbone qui a la masse volumique la plus faible (1,6 g/cm³ contre 2,7 g/cm³). Une faible masse volumique signifie que, pour un même volume, le matériau est plus léger : un vélo léger est plus facile à propulser et à transporter.

c) Pour un vélo grand public à budget limité, l’entreprise choisirait l’aluminium : son coût est moyen (contre élevé pour la fibre de carbone) tout en offrant une bonne résistance mécanique, ce qui représente le meilleur compromis coût/performance.

d) La fibre de carbone combine la masse volumique la plus faible (donc le vélo le plus léger) et une résistance mécanique excellente (donc un cadre très solide malgré sa légèreté). En compétition, chaque gramme économisé améliore la performance, ce qui justifie le coût élevé pour des utilisateurs prêts à payer plus cher.

e) L’aluminium offre le meilleur compromis poids/coût/résistance pour un usage grand public, tandis que la fibre de carbone, plus chère mais plus légère et plus résistante, est réservée aux vélos de compétition où la performance prime sur le coût.

Mati Pro — Mathématiques & Physique · Chapitre 01 ·