Explication de l'expérimentation

 

II. A.




                La performance en ski réside dans la glisse du ski. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, le ski ne glisse pas sur la neige mais sur une mince pellicule d’eau appelée couche d'eau interfaciale. En effet, lorsque la semelle avance sur la neige, la pression et les frottements provoquent un échauffement qui fait fondre la neige. Ce film d’eau de quelques microns seulement permet à une épaisseur optimale, la meilleure glisse du ski. S’il est trop faible, les cristaux de neige collent le ski au sol ( ce qui arrive fréquemment en début de descente sur neige très froide ). On parle alors de givrage. S’il est trop épais, les skis sont collés au sol par effet ventouse. On retrouve souvent cette situation au printemps, quand la neige est humide. La glisse du ski varie selon deux facteurs : la composition du ski et plus particulièrement de la semelle et la qualité de la neige ( facteurs environnementaux ).



            Il existe de très nombreux modèles de skis et autant de composition différentes. Le facteur principal qui intervient dans la glisse du ski est la composition de la semelle au niveau structurel et chimique. Au niveau de la structure, on distingue 2 grands types de semelles.







             D’autres facteurs environnementaux font aussi varier la glisse du ski. Il s’agit de l’ensoleillement, du vent, de l’humidité, de la température, de la neige et de la saison.

L'ensoleillement influe directement sur la température et ainsi l'état de la neige. En effet, un fort ensoleillement fait augmenter l'énergie rayonnante absorbée par la neige : la température monte ce qui conduit à la fonte de la neige. On a donc une augmentation du film d'eau sous la semelle, ce qui favorise l'effet « ventouse » : la semelle reste collée à la neige. A l'inverse, un ciel dégagé à long terme peut refroidir l'atmosphère et provoquer l'effet « givrage ».

La saison est aussi un facteur primordial de la glisse du ski. En effet, en début de saison, la neige est très froide et donc très dure car l'angle d'incidence des rayons du soleil est peu élevée. De plus, la durée d'ensoleillement est plus courte. Au contraire, en fin de saison et lorsque la durée d'ensoleillement est plus longue et les rayons d'incidence du soleil plus élevé, la neige est moins froide et plus molle.

Le vent, lui aussi, peut faire varier la glisse du ski, en formant, par exemple, des congères sur la piste de ski. Dans ce cas, le ski se retrouve devant un « mur » difficile à franchir.

L'humidité, en excès, peut elle aussi faire varier la glisse du ski : elle peut provoquer de la condensation sur la surface de la neige et ainsi augmenter le film d'eau ce qui conduit à freiner le ski.



              Etant donné qu'il est impossible de maitriser ce deuxième facteur, on utilise un produit capable de s'y adapter et d'améliorer la glisse de la semelle du ski : le fart. Ainsi il existe différents types de farts et différentes manières de farter pour obtenir la meilleure performance possible. La glisse optimale est en effet obtenue avec le juste choix du fart en fonction de la neige.

Le fart est un matériau très hydrophobe, qu'on enduit sous la semelle. Il permet d'évacuer le trop plein d'eau en cas de neige « chaude », et ainsi d'éviter l'effet ventouse .Il est généralement constitué de paraffine, dont le rôle est d’améliorer la glisse, il peut également contenir des cires micro cristallines qui permettent de durcir le fart et ainsi de la rendre plus résistant face à l’effet abrasif des cristaux de glace, et des additifs fluorés pour le rendre plus hydrophobe. C’est en mélangeant plusieurs paraffines et différentes cires que le fabricant de farts règle la dureté du fart en fonction de celle de la neige tout en conservant un maximum les propriétés de glisse.


Différents types de farts



Le fart améliore la glisse par trois paramètres:

  • Il améliore la glisse en corrigent les défauts liés à la semelle.

  • Il améliore l'évacuation de la couche d'eau interfaciale

  • Il protège la semelle et lui permet de garder sa structure d'origine.







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