Équilibre sur un vélo et vitesse.

[invite51d17075]

C'est plus stable en mouvement que arrêté, avec un pilote dans les deux cas.
Essaie de tenir en équilibre sur une trotinette à l'arrêt sans poser le pied au sol !
Je ne compare pas la stabilité avec un pilote et sans pilote. Le pilote est là dans les deux cas !
Mais à l'arrêt le pilote a beaucoup de mal à rester en équilibre sur la trotinette, alors qu'en mouvement, ça marche sans problème.
Je le constate par simple expérience !

Or, l'effet gyroscopique des toutes petites roues doit être très faible.
Donc, il doit y avoir autre chose ... simple déduction.

oui, mais là on retombe simplement dans de la mécanique simple.
a l'arret, le pilote ne peut jouer que sur un deplacement du centre de gravite.
en mouvement, en cas de derive de l'axe "vertical", il peut aussi enclancher une légère rotation du gidon pour provoquer volontairement un virage, qui avec l'effet centrifuge va légèrement redresser la trotinette.
d'ailleurs, on peut voir qu'en trotinette à moteur ( sans poser le pied par terre ) , on avance toujours en oscillant par rapport à sa trajectoire.

donc qu'il existe d'autres solutions alternatives secondaires pour éviter de tomber , c'est heureux.
mais c'est pour palier à l'absence d'effet gyroscopique, qui est de loin, le plus stabilisateur.
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[invitebdf515f4]

Pourquoi "alternative secondaire".

J'ai bien l'impression que c'est l'effet gyroscopique qui joue le rôle secondaire dans la stabilité d'un vélo. Même a petite vitesse et avec des roues légères, le cycliste est très stable ... beaucoup plus stable qu'en restant à l'arrêt.

Je pense donc que cette correction de trajectoire en utilisant le guidon est le principal élément de stabilité du vélo. L'effet gyroscopique s'ajoute pour accroître la stabilité, surtout lorsque la vitesse est rapide.

Sur une moto, avec des roues plus lourdes et une vitesse plus grande, l'effet gyroscopique devient très important.

Ce n'est que mon avis ... je n'ai pas de mesures à proposer.

[invitebdf515f4]

Il y a aussi ces vélos pliants, avec des roues de la taille d'une poussette de bébé.
C'est très stable même à basse vitesse ... pourtant l'effet gyroscopique doit être très faible dans ce cas.

[stefjm]

Pourquoi "alternative secondaire".

J'ai bien l'impression que c'est l'effet gyroscopique qui joue le rôle secondaire dans la stabilité d'un vélo. Même a petite vitesse et avec des roues légères, le cycliste est très stable ... beaucoup plus stable qu'en restant à l'arrêt.

Je pense donc que cette correction de trajectoire en utilisant le guidon est le principal élément de stabilité du vélo. L'effet gyroscopique s'ajoute pour accroître la stabilité, surtout lorsque la vitesse est rapide.

Sur une moto, avec des roues plus lourdes et une vitesse plus grande, l'effet gyroscopique devient très important.

Ce n'est que mon avis ... je n'ai pas de mesures à proposer.

C'est aussi le mien, appuyé par une intuition d'automaticien (et d'un modèle naif) et d'analyste dimensionnel un peu fou.

[sitalgo]

J'ai volé le vélo, modèle adulte VTT, de mon voisin et j'ai pu constater les faits suivants :
- la chasse (je crois qu'il faut dire déport) est d'environ 10cm
- le vélo à l'arrêt, une inclinaison d'environ 5° du cadre entraîne une rotation du guidon d'au moins 10°
- en avançant à faible vitesse, env 2 km/h, soit 0,2 t/s pour la roue, on dirige le vélo sans problème.

Manifestement, l'effet gyroscopique (EG) n'est pas ici ce qui fait tourner le guidon. Par effet gyroscopique, il faudrait une vitesse bien plus élevée pour que l'angle de déviation d'un gyroscope soit plus grand que l'angle imprimé. La chasse seule fait qu'il y a recherche d'un simple équilibre statique, celui-ci correspond à l'angle (de guidon) qui fait que le cdg de la fourche (et donc du reste) est le plus bas possible. On le constate facilement à l'arrêt, une fois la position d'équilibre atteinte (avec une inclinaison de 45° par ex), bouger le guidon augmente l'altitude de la fourche. Le moment de rappel dépend de la charge sur le vélo (poids propre + charge).
Il serait pour le moins étonnant que l'effet de chasse disparaisse instantanément parce que la roue roue se met à tourner. Maintenant, qu'avec la vitesse l'EG prenne davantage d'importance, c'est évident.

Autre petite expérience, je suis sur un vélo et je me tiens tordu de façon que le vélo soit incliné alors que je vais tout droit, je tiens fermement le guidon. Sachant que l'EG ne se manifeste que pendant la phase d'inclinaison du vélo, il n'y en a aucun en inclinaison stabilisée. Je décide ensuite de tenir mollement le guidon et voilà la roue avant qui pivote ! Grâce à quoi ? Pas l'EG, il n'y en a point, c'est la chasse qui s'est manifestée.

Mais il y a quand même un EG quand le vélo décrit un cercle avec inclinaison constante, les roues tournant selon un axe vertical, l'EG tend à redresser celles-ci. Comme le moment créé par effet centrifuge (dû au virage) tend aussi à redresser le vélo, sans entrer dans le détail puisque ce n'est pas le sujet, il faut incliner un peu plus le vélo pour augmenter le moment de renversement et équilibrer ces deux moments.

Quant à l'article de Jones, c'est vrai qu'il laisse à désirer.
Le schéma "normal bicycle" est faux, la chasse est toujours strictement positive sur un vélo.
Figure 2 : mesurer une pseudo-chasse à la hauteur de l'axe de la roue n'a strictement aucun intérêt. Nota : elle est positive si l'axe de la fourche tombe devant.
Cependant, en lisant le passage 1 en pièce jointe, je comprends qu'avec ou sans roue contrarotative en marche, le résultat est le même ou presque. Par la suite il admet que la géométrie du vélo au niveau de la chasse joue un rôle. Trois paragraphe avant la fin, il précise que cet effet est d'autant plus fort que l'on charge le vélo.
Tout cela n'est pas une démonstration irréfutable car non chiffrée mais je suis globalement d'accord.