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Vélo et Toupie



  1. #1
    Crossover

    Vélo et Toupie


    ------

    Bonjour tout le monde !

    Je me posais une question, simple curiosité...

    J'aimerais comprendre pourquoi un vélo ou une toupie restent "debout" uniquement quand ils sont en rotation... J'ai entendu parler d'un effet giratoire mais bon...

    Merci beaucoup !

    -----

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  3. #2
    Minouchon2007

    Re : Vélo et Toupie

    Salut,

    la toupie se comporte comme un gyroscope : http://fr.wikipedia.org/wiki/Gyroscope

    sinon : http://fr.wikipedia.org/wiki/Toupie_%28jouet%29


    ++

  4. #3
    sitalgo

    Re : Vélo et Toupie

    B'soir,

    L'effet gyroscopique a un effet faible sur la stabilité d'un vélo, celle-ci est surtout due à l'angle de chasse, c'est à dire l'angle que fait la fourche par rapport à la verticale.
    Ceci a pour conséquence que le point d'appui de la roue sur le sol est situé après le point d'interscetion de l'axe de la fourche avec le sol.

    Quand on prend un vélo immobile en le tenant par le cadre, la roue avant étant droite, quand on incline le vélo on constate que la roue tourne jusqu'à un nouveau point d'équilibre. Cela est dû à l'angle de chasse.

    L'angle de chasse suffit à lui seul à maintenir un vélo sans conducteur en équilibre, sa trajectoire n'étant pas rectiligne.
    Si par contre on bloque le guidon, l'effet gyroscopique, trop faible, ne fera que légèrement ralentir la chute du vélo.
    Si lance le vélo en arrière, il tombe quasi immédiatement malgré l'effet gyroscopique.

    Ce n'est pas le même cas que la pièce de monnaie qui roule, dans ce cas l'effet gyroscopique fait tourner la pièce, selon son axe vertical, du côté où elle penche par son poids, diminuant ainsi le rayon de courbure du virage. La force centrifuge empêchant la pièce de tomber plus vite.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  5. #4
    Minouchon2007

    Re : Vélo et Toupie

    Citation Envoyé par sitalgo Voir le message
    B'soir,

    L'effet gyroscopique a un effet faible sur la stabilité d'un vélo, celle-ci est surtout due à l'angle de chasse, c'est à dire l'angle que fait la fourche par rapport à la verticale.
    Ceci a pour conséquence que le point d'appui de la roue sur le sol est situé après le point d'interscetion de l'axe de la fourche avec le sol.

    Quand on prend un vélo immobile en le tenant par le cadre, la roue avant étant droite, quand on incline le vélo on constate que la roue tourne jusqu'à un nouveau point d'équilibre. Cela est dû à l'angle de chasse.

    L'angle de chasse suffit à lui seul à maintenir un vélo sans conducteur en équilibre, sa trajectoire n'étant pas rectiligne.
    Si par contre on bloque le guidon, l'effet gyroscopique, trop faible, ne fera que légèrement ralentir la chute du vélo.
    Si lance le vélo en arrière, il tombe quasi immédiatement malgré l'effet gyroscopique.

    Ce n'est pas le même cas que la pièce de monnaie qui roule, dans ce cas l'effet gyroscopique fait tourner la pièce, selon son axe vertical, du côté où elle penche par son poids, diminuant ainsi le rayon de courbure du virage. La force centrifuge empêchant la pièce de tomber plus vite.
    re,

    merci pour ton explication (très interessante). Je voulais juste dire que je n'ai jamais dis qu'un vélo se comportait comme un gyroscope ! je parlais bien de la toupie, et seulement de la toupie !

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    sitalgo

    Re : Vélo et Toupie

    Citation Envoyé par Minouchon2007 Voir le message
    Je voulais juste dire que je n'ai jamais dis qu'un vélo se comportait comme un gyroscope ! je parlais bien de la toupie, et seulement de la toupie !
    J'ai précisé cela en raison du "effet giratoire" cité par crossover que j'ai interprêté comme gyroscopique. J'ai bien vu que tu ne parlais que de la toupie.:
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  8. #6
    harmoniciste

    Re : Vélo et Toupie

    Citation Envoyé par sitalgo Voir le message

    L'effet gyroscopique a un effet faible sur la stabilité d'un vélo, celle-ci est surtout due à l'angle de chasse,
    Quand on prend un vélo immobile en le tenant par le cadre, la roue avant étant droite, quand on incline le vélo on constate que la roue tourne jusqu'à un nouveau point d'équilibre. Cela est dû à l'angle de chasse.

    L'angle de chasse suffit à lui seul à maintenir un vélo sans conducteur en équilibre .
    Bonjour
    Je n'en suis pas aussi certain: le couple de rotation sur le guidon produit par la chasse est très faible: Vélo immobile, il faut l'incliner d'au moins 20 ° pour voir le guidon commencer à tourner. Or, vélo lancé, la verticale apparente (composition du poids avec la force centrifuge) reste pratiquement dans le plan du cadre, même quand il est fortement incliné par rapport au sol. En revanche, quand la roue avant roule, tout changement d'inclinaison produit sur le guidon un couple puissant modifiant l'orientation du guidon et ramenant les roues sous le Centre de gravité. De sorte que la vitesse de changement d'inclinaison reste très faible et tient le vélo debout longtemps.

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  10. #7
    Minouchon2007

    Re : Vélo et Toupie

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Bonjour
    Je n'en suis pas aussi certain: le couple de rotation sur le guidon produit par la chasse est très faible: Vélo immobile, il faut l'incliner d'au moins 20 ° pour voir le guidon commencer à tourner. Or, vélo lancé, la verticale apparente (composition du poids avec la force centrifuge) reste pratiquement dans le plan du cadre, même quand il est fortement incliné par rapport au sol. En revanche, quand la roue avant roule, tout changement d'inclinaison produit sur le guidon un couple puissant modifiant l'orientation du guidon et ramenant les roues sous le Centre de gravité. De sorte que la vitesse de changement d'inclinaison reste très faible et tient le vélo debout longtemps.
    Re,

    peut être que le vélo reste debout grace à la combinaison de ces deux phénomène ?!

    - il est plus facile de rester stable sur un vélo lorsqu'il a une plus grande vitesse ---> effet gyroscopique
    - il y a tout de même des gens qui arrive a rester stable a vitesse nulle ---> grace à la chasse

    qu'est ce que vous en pensez ?

  11. #8
    harmoniciste

    Re : Vélo et Toupie

    Citation Envoyé par Minouchon2007 Voir le message
    Re,
    - il y a tout de même des gens qui arrive a rester stable a vitesse nulle ---> grace à la chasse
    qu'est ce que vous en pensez ?
    Bonjour
    Quand le cycliste dirige, c'est une toute autre histoire. C'est fou ce qu'un cerveau est capable de faire sans même s'en rendre compte après un rapide apprentissage: conduire un truc complètement instable, avec ou sans chasse, ou même "simplement" marcher!

  12. #9
    sitalgo

    Re : Vélo et Toupie

    Citation Envoyé par harmoniciste Voir le message
    Or, vélo lancé, la verticale apparente (composition du poids avec la force centrifuge) reste pratiquement dans le plan du cadre, même quand il est fortement incliné par rapport au sol.
    En fait cette projection du cdg centrifugé, s'il n'y a pas variation de l'inclinaison, passe par la ligne reliant les points de contact des roues sur le sol. Encore que l'on pourrait pinailler l'effet gyro des 2 roues qui, en tournant sur un axe vertical pour prendre le virage, crée un couple qui redresse le vélo.
    Quant à l'inclinaison, il y a les frottements au roulement qui favorisent le "rappel" de la chasse.

    En revanche, quand la roue avant roule, tout changement d'inclinaison produit sur le guidon un couple puissant modifiant l'orientation du guidon et ramenant les roues sous le Centre de gravité. De sorte que la vitesse de changement d'inclinaison reste très faible et tient le vélo debout longtemps.
    La nature est bien faite.

    Pour mieux préciser ma pensée je dis que la chasse suffirait à maintenir le vélo roulant, en réalité l'effet gyroscopique s'ajoute au phénomène.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

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