Comment une moto tourne-t-elle?

[invitec49ff35b]

Bonjour,
Depuis quelques jours mes amis et moi debattont de "comment une moto tourne-t-elle" ou plus precisement:
Est ce qu'une moto qui a la roue avant bloquee (pour aller tout droit) peut elle tourner si, a grande vitesse, le conducteur arrive a faire decaler le centre de gravite vers un des cotes?

Le debat s'anime de plus en plus quand on se voit et le partisan de cette theorie a conclu que seule l'explication d'un "physicien" le satisferait.

Donc voila, si quelqu'un peut confirmer que cela est possible ou non, je vous serais bien reconnaissant

merci
eyal
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Une moto avec le guidon bloqué tombe toute seule comme si elle était à l'arrêt. Pour la maintenir en équilibre le conducteur devrait faire l'équilibriste, comme le font les conducteurs de "trial" qui sont capables de maintenir début une moto arrêtée.

Pour faire tourner une moto il faut la "déséquilibrer" de sorte qu'en "tombant" sur le côté, l'effet gyroscopique fasse tourner le guidon. Ce mécanisme est le même que celui qui assure la stabilité d'une moto, même sans conducteur.

Pour déséquilibrer la moto, le conducteur peut déplacer son centre de gravité dans la direction où il veut tourner. Mais ce n'est pas très rapide comme réponse. Pour tourner rapidement, il donne un petit coup de guidon dans la direction opposé. Ceci crée un couple qui "fait tomber" rapidement la moto dans la direction où il veut tourner. Comme il a relâché son couple sur le guidon, l'effet gyroscopique fera tourner le guidon (cette fois dans la bonne direction) de sorte de compenser les couples qui font "tomber" la moto. La force centrifuge se trouve compensée par le couple du au poids de la moto.
Au revoir.

[harmoniciste]

Bonjour,
Je suis en plein accord avec LPFR. J'ai pu vérifier celà en roulant en vélo et actionnant le guidon indirectement par les cables de frein (donc de manière très lache). Pour commencer un virage, il fallait une courte pesée dans le sens opposé .
L'équilibre se maintient ensuite automatiquement grace à l'effet gyroscopique orientant la roue avant, ce qui replace ainsi les roues sous le centre de gravité: un vélo lancé ne se couche sur le coté que très lentement.
Mais pour les Velo Solex, dont l'effet gyroscopique est inversé par le volant du moteur, plus question de lacher le guidon !

[invite21126052]

En revanche, si le guidon est bloqué, a priori la moto ne tournera pas. Si le centre de gravité est décalé, je pense plutôt que ça se finira en accident...

Dans les conditions normales, la trajectoire de la moto suit l'orientation du guidon (si on suppose que l'orientation de la roue suit celle du guidon !). Si le guidon reste droit, la trajectoire reste droite.

Tout simplement parce que dans les conditions normales (sans dérapage), la vitesse de la roue par rapport à la route est tangente à la trajectoire, et le vecteur vitesse de la roue est donnée, pour son orientation, par le guidon (j'espère que je suis compréhensible).

Donc si la roue est bloquée, que le conducteur ne dérape pas et ne lève pas la roue du sol, non, a priori, il ne pourra pas tourner. Mais je pense que c'est très dangereux de bloquer le guidon, c'est probablement un équilibre instable.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec49ff35b]

Merci a tous les trois pour vos reponses. Je pense qu'elles suffiront amplement pour que je recoive mes 10 euros!

eyal

[invitec49ff35b]

Je viens de voir un autre message sur votre forum:

http://forums.futura-sciences.com/ph...tml#post375856
Message 12 de Yat

Est ce que vous pouvez expliquer comment c'est possible

[LPFR]

Je viens de voir un autre message sur votre forum:

http://forums.futura-sciences.com/ph...tml#post375856
Message 12 de Yat

Est ce que vous pouvez expliquer comment c'est possible

Re.
Ça, il faudrait le demander à Yat.
Je ne me sens pas responsable des propos de Yat.
A+

[invite06459106]

Bonjour,

Merci a tous les trois pour vos reponses. Je pense qu'elles suffiront amplement pour que je recoive mes 10 euros!

eyal

Pour compléter la 1ère réponse de LPFR, il y a aussi la notion de vitesse, c'est ce que l'on apprends quand on passe son permis moto, en dessous de 30kms/h, le contrebraquage ne fonctionne guère, donc pour ton cas...tu peux empocher tes 10e...
Cordialement,

[invitea253612e]

La reponse de LPFR est tout a fait exacte : soit tu contre-braques le guidon à droite pour tomber à gauche et prendre un virage vers la gauche... soit tu te penches a gauche, la moto penche alors à droite (le centre de gravité restant sur le même axe) et le guidon tourne alors à droite tout seul (ce qui permet de redresser la moto par inertie et de te pencher à gauche sans avoir volontairement bougé le guidon)

Un détail néanmoins... l'effet gyroscopique n'à rien à voir là dedans : ce sont le forces de frottement exercées sur le pneu qui font tourner le guidon automatiquement.

Tous les détails peuvent être lus dans cette excellent article : the stability of bycicles de J Lowell paru en 1982 dans l'American journal of physics.

J'ai également fait le test avec un vélo et le guidon bloqué : c'est non seulement pas possible de tourner... c'est aussi impossible d'aller tout droit (on tombe comme une crêpe)

[LPFR]

...
Un détail néanmoins... l'effet gyroscopique n'à rien à voir là dedans : ce sont le forces de frottement exercées sur le pneu qui font tourner le guidon automatiquement.

Tous les détails peuvent être lus dans cette excellent article : the stability of bycicles de J Lowell paru en 1982 dans l'American journal of physics.
...

Bonjour.
Je ne pense pas que Lowell soit arrivé aux mêmes conclusions que vous. Pour ceux qui désirent s'informer par eux mêmes, voici un lien vers l'article.
Au revoir.

[invitea253612e]

Bonjour.
Je ne pense pas que Lowell soit arrivé aux mêmes conclusions que vous. Pour ceux qui désirent s'informer par eux mêmes, voici un lien vers l'article.
Au revoir.

Ca c'est fort possible!

Ceci-dit, ou ais-je mal compris? J'ai cru comprendre que l'effet gyroscopique (meme si c'est pour un velo donc poids de roue et vitesse plus faible) n'est pas la raison de là stabilité du vélo (en tout cas, si on annule l'effet gyroscopique, le velo reste stable).

Bon, j'interposé peut être hâtivement en voulant croire qu'une moto tourne pour les mêmes raisons qu'un vélo reste stable... en tout cas, ça me paraissait assez plausible (les deux explications me semblent ceci-dit logiques, que ce soit effet gyroscopique ou forces de frottement)...

je ne demande qu'à comprendre.

[invitea3eb043e]

Histoire de rigoler un coup :
http://www.phys.lsu.edu/faculty/gonz...9no9p51_56.pdf
Le gars a trafiqué son vélo pour le rendre instable ou superstable qui va tout droit. On voit que les forces gyroscopiques ne jouent pas (il a mis une contre-roue pour les annuler) mais que la géométrie du train avant est cruciale.

[invitea253612e]

Ceci dit... après relecture (ma mémoire ma joué des tours entre plusieurs articles) effet gyroscopique est effectivement non négligeable d'après Lowell (surtout effet sur là roue avant).
il est peut être même primordial pour une moto dont le poids de la roue et la vitesse est bcp plus important.
reste à savoir si cet effet est suffisant, nécessaire ou les deux.

[LPFR]

Re.
De quelles forces de frottement parlez-vous? Si c'est de celles qui empêchent un pneu de glisser de travers, alors oui: il est évident doivent être là. Si non, les gens glisseraient comme sur une plaque de verglas. Il faut que les pneus s'accrochent sur le sol pour que, en tournant le guidon, le vélo ne continue pas tout droit. Mais ces forces de frottement ne jouent aucun rôle stabilisateur.
Faites rouler une pièce de monnaie sur le sol. Pourquoi ne tombe-t-elle pas sur le côté? Pourquoi change-t-elle de direction en parcourant un cercle de rayon de plus en plus petit?
A+

[LPFR]

Histoire de rigoler un coup :
http://www.phys.lsu.edu/faculty/gonz...9no9p51_56.pdf
Le gars a trafiqué son vélo pour le rendre instable ou superstable qui va tout droit. On voit que les forces gyroscopiques ne jouent pas (il a mis une contre-roue pour les annuler) mais que la géométrie du train avant est cruciale.

Re.
Puisque Jeanpaul à l'air de connaître le problème, se explications seront sans doute meilleures que les miennes. J'arrête.
A+

[ansset]

Re.
De quelles forces de frottement parlez-vous? Si c'est de celles qui empêchent un pneu de glisser de travers, alors oui: il est évident doivent être là. Si non, les gens glisseraient comme sur une plaque de verglas. Il faut que les pneus s'accrochent sur le sol pour que, en tournant le guidon, le vélo ne continue pas tout droit. Mais ces forces de frottement ne jouent aucun rôle stabilisateur.
Faites rouler une pièce de monnaie sur le sol. Pourquoi ne tombe-t-elle pas sur le côté? Pourquoi change-t-elle de direction en parcourant un cercle de rayon de plus en plus petit?
A+

bonjour,
j'abonde dans ce sens.
et de fait je refute l'idée que les forces gyoscopiques sont insignifiantes.
n'importe quel 2 roues tombe à l'arret mais peut parcourir une certaine distance seul s'il est lancé.
ensuite , la vitesse se reduisant l'effet gyroscopique stabilisateur faibli et le 2 roues fini par tomber.
quand au virage, il est clair qu'il faut bien une force de frottement au sol mais je ne vois aucune raison pour laquelle l'effet gyroscopique disparaitrait tout seul par miracle.

[invitea3eb043e]

Je ne sais pas expliquer simplement la stabilité, juste quelques idées :
- il existe un rappel gravitaire sous l'effet de la pesanteur : le vélo monte quand on braque alors le poids fait redresser.
- il existe aussi un rappel par le frottement de la roue. Alors tout dépend comment cette force exerce son moment par rapport à l'axe de rotation du guidon. Si la roue est déportée vers l'avant, elle va rajouter du braquage. Si elle est déportée vers l'arrière, elle va se super-stabiliser et on ne pourra plus tourner (c'est ça dans l'article).
Dans une voiture, c'est encore plus compliqué parce que le roulis dans un virage joue sur le braquage via la géométrie du train.
En plus, un pneu n'a pas un contact ponctuel et ça n'obéit pas aux simples loi du frottement de Coulomb. Pour couronner : ce n'est pas linéaire !

[ansset]

Je ne sais pas expliquer simplement la stabilité
....

re bonjour,
et bien relis d'abord ça:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Pilotage_(moto)

[ansset]

ou plutôt ça plus explicite:
http://www.mecamotors.com/e_theorie/...que/gyro1.html