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Frottements sur support de gyroscope



  1. #1
    frldc

    Smile Frottements sur support de gyroscope


    ------

    Bonjour,

    Lorsqu'on place un gyroscope sur un support ponctuel et qu'on lui fait subir la force de gravité (le gyroscope est penché) alors il se met à tourner autour du support. Le support sur lequel est posé le gyroscope frotte forcément un peu et les frottements de l'air mêmes faibles sont non nuls, que se passe t-il si les frottements augmentent fortement ? Pourquoi la vitesse de rotation créé autour du support est-elle limitée ?

    Merci d'avance

    -----

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  3. #2
    LPFR

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Bonjour.
    Les frottements créent un couple qui s'ajoute à celui de la gravité. Le gyroscope réagit à se couple comme d'habitude chez un gyroscope. La composante du moment angulaire qui s'ajoute ne sera plus horizontale mais un peu penchée vers le bas et le centre de gravité descendra au four et à mesure de la précession.
    Au revoir.

  4. #3
    Frank Dux

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Salut,

    je sais pas ce que tu etudie ou ce que tu veux faire de ton gyroscope.

    Mais si tu veux eviter les force de frottements t´as les gyroscope laser fait avec des fibres optiques!

  5. #4
    frldc

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Bonjour,

    Merci pour vos réponse, j'essaie simplement de comprendre pratiquement comment fonctionne un gyroscope, en fait surtout ma roue de vélo... Frank Dux vous avez un lien pour les gyroscope laser ?

    D'ailleurs je reviens à ma roue, imaginons (je peux pas le faire pratiquement) que la roue tourne, que je tiens l'axe entre les mains pour la faire tourner et que deux personnes empêchent la roue de basculer d'un côté ou de l'autre (elles appuient avec un bâton sans frottement). Dans ce cas, est-ce qu'il devient plus facile ou plus difficile pour moi de faire tourner la roue ?

    Merci d'avance

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

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Citation Envoyé par frldc Voir le message
    Bonjour,

    Merci pour vos réponse, j'essaie simplement de comprendre pratiquement comment fonctionne un gyroscope, en fait surtout ma roue de vélo... Frank Dux vous avez un lien pour les gyroscope laser ?

    D'ailleurs je reviens à ma roue, imaginons (je peux pas le faire pratiquement) que la roue tourne, que je tiens l'axe entre les mains pour la faire tourner et que deux personnes empêchent la roue de basculer d'un côté ou de l'autre (elles appuient avec un bâton sans frottement). Dans ce cas, est-ce qu'il devient plus facile ou plus difficile pour moi de faire tourner la roue ?

    Merci d'avance
    Bonsoir.
    Voici une manip que vous pouvez faire. Demandez à un ou deux amis de tenir le vélo en l'air en le tenant par le cadre.
    Faites tourner la roue avant le plus vite possible.
    Maintenant, tournez la roue avant avec le guidon. Vous constaterez que vous pouvez tourner la roue sans plus d'efforts que si elle était arrêtée. Recommencez en augmentant la vitesse de la roue: ça ne changera rien.
    Par contre votre ami c'est probablement aperçu, car c'est lui qui a fournit le couple qui a fait changer le moment angulaire de la roue avant (il a senti que le vélo "voulait" s'incliner sur le côté et a exerce le couple qu'il fallait pour qu'il reste droit).
    Un gyroscope ne s'oppose pas à tourner. Simplement il ne tourne pas dans la direction "intuitive".
    Quand vous "forcez" une roue de vélo à tourner dans un sens, vous constatez que le couple que vous êtes en train d'appliquer n'est pas celui que vous pensiez.

    Vous ne pouvez pas "couillonner" un gyroscope: il ne fait qu'à sa tête.

    Au revoir.

  8. #6
    frldc

    Re : Frottements sur support de gyroscope



    Ca marche, il fait un peu froid dans le garage mais ça en valait la peine ! C'est pratique. Merci. J'ai bien senti le couple sur le vélo. Mais que se passe t-il si je "bétonne avec 1 m^3 et des ancrages métalliques" le vélo ? Est-ce que je fais tourner la Terre ?

    Merci d'avance

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  10. #7
    frldc

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Maintenant, tournez la roue avant avec le guidon. Vous constaterez que vous pouvez tourner la roue sans plus d'efforts que si elle était arrêtée. Recommencez en augmentant la vitesse de la roue: ça ne changera rien.
    re,

    En fait, si je fais tourner la roue rapidement, j'ai l'impression que plus la roue tourne et plus il est difficile de tourner le guidon, je ne suis pas certain car tout bouge. Si on donne un couple faible sur le guidon et qu'on récupère un couple important alors on crée de l'énergie.


    Par contre, j'ai vraiment bien senti le couple sur le vélo.

    Merci d'avance

  11. #8
    LPFR

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Re.
    Oui. Il faut faire la manip à deux, pour bien séparer les deux efforts.

    Et oui, vous pouvez faire tourner la terre plus ou moins vite (pas de beaucoup), mais le moment angulaire de l'ensemble reste constant. Vous pourriez même changer l'axe de rotation de la terre (tout en conservant le moment angulaire constant. L'axe viserait toujours l'étoile polaire, mais l'antarctique ne serait plus au sud. Mais bien sur, c'est pour rigoler. Ce que l'on peut changer avec nos mobiles ne sera jamais mesurable.

    Ainsi, la vitesse de rotation de la terre change en permanence à cause de la rotation de l'atmosphère qui varie de jour en jour avec les vents.

    Je crois (mais c'est loin) que le "Voyage de la terre à la lune" de Jules Verne, commence avec une discussion à propos de combien peut-on changer la vitesse de rotation de la terre en tirant un coup de canon. Et que par la suite le projectile se transforme en véhicule habité.
    Au revoir.

  12. #9
    frldc

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    re,

    J'espère que je n'ai dérangé personne ... lol
    Merci je ne voudrai pas être totalement responsable de la fonte des glaces !

    Le premier "oui" c'est pour dire qu'il est très facile de tourner le guidon quelque soit la vitesse de rotation de la roue ? Mais alors sur le plan énergétique où passe l'énergie ?

    Merci d'avance

  13. #10
    Frank Dux

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Citation Envoyé par frldc Voir le message
    Bonjour,

    Merci pour vos réponse, j'essaie simplement de comprendre pratiquement comment fonctionne un gyroscope, en fait surtout ma roue de vélo... Frank Dux vous avez un lien pour les gyroscope laser ?
    Merci d'avance
    L' effet Sagnac est démontré par le gyroscope laser, mais d'abord faut que tu comprenne comment le gyroscope fonctionne.

    En simplifiant la choses, sur une roue qui tourne tu envoie un rayon lumineux qui tourne dans le même sens que la roue et un autre qui tourne dans le sens opposé.
    Même si les chemin optique sont les mêmes, tu observera un retard (caractérisé par un déphasage de longueur d'onde) qui augmentera plus ta roue tourne vite.
    Le systeme mis sur la roue est un systeme interferentiel (interférence d'ondes lumineuses), il est donc facile d'oberserver le déphasage (de quelques nanomètres) entre les 2 ondes (bien sur il faut savoir ce que sont des interférence en optique).

    Pour le lien : http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Sagnac

  14. #11
    LPFR

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Citation Envoyé par frldc Voir le message
    Le premier "oui" c'est pour dire qu'il est très facile de tourner le guidon quelque soit la vitesse de rotation de la roue ? Mais alors sur le plan énergétique où passe l'énergie ?
    Bonjour.
    Si le vélo est bien tenu et qu'il ne peut pas bouger, vous n'aurez pas d'effort ni travail à fournir. Il n'y a pas de changement d'énergie. L'énergie de la roue ne change pas si son axe de rotation change de direction. Et il ne fait que changer de direction. Il continue à tourner à la même vitesse.
    Au revoir.

  15. #12
    frldc

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Bonjour,

    Merci à vous deux pour vos réponses.

    Si le vélo est bien tenu et qu'il ne peut pas bouger, vous n'aurez pas d'effort ni travail à fournir. Il n'y a pas de changement d'énergie. L'énergie de la roue ne change pas si son axe de rotation change de direction. Et il ne fait que changer de direction. Il continue à tourner à la même vitesse.
    Super ! Vos explications sont très clairs.

    Encore une question: si un gyroscope est posé sur un support horizontalement (la roue est dans le plan vertical), il se met à tourner autour du support à cause de la précession, je me demande comment est la force de contact sur le support ? Est-ce une force verticale ou légèrement oblique ?

    Merci d'avance

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  17. #13
    LPFR

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Re.
    Elle est strictement verticale.
    Avec un couple s'il y a des frottements.
    A+

  18. #14
    frldc

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Re,

    Je pose la question parce que j'ai essayé de prendre un support plat pour faire tourner autour du support un gyroscope et il tombe à chaque fois (mon support vendu est creusé), je ne sais pas pourquoi c'est pour cela que je demande si la force de contact est bien perpendiculaire et non légèrement oblique, je parle du mouvement que l'on peut faire chez soi.

    Merci d'avance

  19. #15
    LPFR

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Re.
    C'est probablement dû au fait que la friction aux paliers entraîne le cadre à tourner dans le sens du volant. Si le support est plat, cette rotation le fait rouler dehors.
    Si vous ajoutez cette force qui le fait rouler, alors oui, la force est un peu inclinée. Mais ce n'est plus de l'effet gyroscopique.
    Si le gyroscope était dans une enceinte fermée et maintenu à vitesse constante par un moteur électrique, il n'y aurait pas cet effet, et un support plat suffirait.
    A+

  20. #16
    frldc

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Vous êtes vraiment impressionnant LPFR ! Vous êtes vraiment calé en physique ! Et vos explications sont très précises, Encore merci.

  21. #17
    LPFR

    Re : Frottements sur support de gyroscope

    Re.
    Merci. Mais si vous saviez le tas de choses que je n'ai pas compris en physique...
    A+

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