Centre de gravité : l'équilibriste

[Global-Floch]

Bonjour,

Mon problème est avec le cas de l'équilibriste (bouchon + deux broches de barbecue + cure-dent + pate à modeler) voir exemple ici :
http://www.wikidebrouillard.org/inde...C3.A8re_simple

Je comprends bien que quand le centre de gravité de l'objet se rapproche du point d'appui, il est plus stable. Je comprends bien que le poids de l'objet qui s'exerce au centre de gravité étant aligné avec la force de réaction (ou dans le polygone de sustentation) cela implique un équilibre plus grand.

Mais ce que je ne comprends pas c'est pourquoi est-ce quand le centre de gravité est en dessous du point d'appui (comme dans le cas de l'équilibriste), c'est encore plus stable ?
En effet le fait d'être juste en dessous, ne permet pas forcément au poids d'être plus aligné avec la force de réaction que si le centre de gravité était juste au dessus du point d'appui.


Merci de vos éclaircissements
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[Jeanpaul]

La vraie question est celle de la stabilité de l'équilibre : si on écarte un peu l'objet de sa position d'équilibre, est-ce qu'il tend à revenir rapidement vers sa position d'équilibre ? Cela marche mieux quand le centre de gravité est le plus bas possible, pour un objet d'inertie donnée.

[Global-Floch]

Ok, donc ce que tu veux dire c'est qu'il soit en dessous ou en dessus, l'essentiel c'est qu'il soit près du point d'appui. Donc pour l'équilibre, le fait d'avoir un centre de gravité en dessous du point d'appui cela n'améliore pas l'équilibre.
tous d'accord ?

[Jeanpaul]

Non, pas d'accord : le système n'est stable qui si le centre de gravité est sous l'appui. On peut arriver à stabiliser par des mouvements comme un funambule mais ce n'est pas stable. Ensuite, plus G est bas, plus c'est stable.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Global-Floch]

Je veux bien Jean Paul, mais en quoi le fait le CG soit en dessous du point d'appui, rend l'objet plus stable ?

[f6bes]

Bjr à toi,
En dessous si tu "déportes" à droite ou à gauche , le systéme REVIENS au point d'équilibre de LUI MEME (alignement sur le centre de gravité dans l'axe de la Terre).
En DESSUS, si tu "déportes" à droite ou à gauche, le sytéme s'écarte encore PLUS de son point d'équilibre (comment y reveindrait il !), d'ou INSTABILITE.

A+

[pierrewind]

pour faire simple::
quand le centre de gravité est au dessus du point de contact->les deux forces sont concourantes, aucun moment ne ce produit (en réalité, le centre de gravité n'est jamais parfaitement au dessus du point de contact, sauf si ce n'est pas un point...)
quand le centre de gravité est au dessus du point de contact mais décalé de la verticale de celui-ci, nous avons à faire à un couple de force qui met en rotation l'objet. cependant, je suppose que tu connais ton cercle trygonométrique, lors de cette rotation, la distance entre le C.G et le point de contact augmente, la direction et le sens des forces reste les mêmes, donc la vitesse de rotation augmente, jusqu'a ce que ton objet tombe ou ce retrouve le centre de gravité desous le point de contact.
quand le centre de gravité est dessous le point de contact, il ce passe exactement la meme chose mais cette fois, la distance diminue, ainsi, le couple ce fait moins intense, deviens nulle (l'objet est toujours en rotation, par son inertie) jusqu'a ce que l'objet passe du coté opposé au precedent, le couple devient contraire à la rotation. celle ci ralentie jusqu'a aller dans le sens opposé (effet pendule). le mouvement est donc continu (sauf qu'il y a des frottements )
C'est donc pour cela que quand le C.G est au dessus du point de contact, l'objet tombe (toujours si c'est seulement un point) et que quand il est dessous, il y a un mouvement de rotation parfois invisible mais qui entretient la stabilité de l'ensemble.
En espérant avoir été le plus clair possible.
pierre

[Global-Floch]

Merci beaucoup de vos précieuses réponses ! La situation s'éclaircit nettement !