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©Universcience. Photo : E.Laurent

Pour faire avancer un train de 400 tonnes à 320 km/h, il faut limiter les frottements sur les rails et dans l'air, alimenter les motrices en électricité et éviter de ralentir à chaque virage. 

La surface de contact roue/rail d'un TGV n'excède pas une cinquantaine de cm2, ce qui permet au train de maintenir sa vitesse sans dépenser trop d'énergie pour la traction. Mais cette faible adhérence impose des distances de freinage importantes quand le train roule à pleine vitesse : il faut ainsi plus de 3 km pour arrêter en urgence un TGV lancé à 320 km/h …. 

Pour réduire les frottements dans l'air, les trains à grande vitesse adoptent un profil aérodynamique. Des recherches sont en cours pour toujours améliorer la forme du TGV et diminuer les effets négatifs de sa pénétration dans l'air à grande vitesse : ralentissement du train et surconsommation d'énergie, création de tourbillons au niveau du ballast, bruits et vibrations, etc. 

L'alimentation des trains en électricité passe par des stations situées en bord de voie, qui reçoivent un courant à très haute tension qu'elles transforment en courant à moyenne tension. Ce courant de 25 000 volts circule dans les caténaires et approvisionne les 8 moteurs de la rame, après avoir été de nouveau transformé à l'intérieur des motrices en courant de 1 800 volts.    

Dans cette partie de l'exposition, vous pourrez expérimenter le rapport entre force de traction et adhérence en manipulant des petits chariots ; tester l'effet centrifuge en lançant une motrice miniature sur des voies plus ou moins courbées ; découvrir les différences entre un train classique et un TGV, et comprendre dans le détail comment sont alimentées les rames des TGV.