oeuf qui tourne

[invite9c7554e3]

Bonjour tous,

j'ai refait l'experience de faire tourner un oeuf dur sur une table et j'ai en effet remarqué qu'il se redresse si la vitesse est assez élevé.

je voudrais comprendre pourquoi...

=> j'ai tout d'abord pensé que l'oeuf tend à se tourner dans une position où l'inertie est minimale mais pourquoi le ferait il donc qu'a une certaine vitesse?

=> j'ai donc pensé un moment cinetique, le moment cinetique ce conserve mais entre le moment cinetique où l'oeuf et a plat et celui où l'oeuf est debout il prefere la seconde position car cela permet de maximiser sa vitesse.

Tout cela n'est que des supposition et tres approximatif d'un point de vue physique, pourriez vous m'expliquer les theoremes qui se cache derriere ce phenomene?

merci d'avance
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
C'est le résultat de l'effet gyroscopique.
Quand l'œuf ne tourne pas sur l'extrémité, il frotte sur un côté (près de l'extrémité). Le couple dû à la force de frottement fait tourner le moment angulaire de l'œuf vers la verticale.

Ceci n'a rien à voir avec l'éventuelle précession qui peut aussi avoir lieu simultanément.
Au revoir.

[invite9c7554e3]

merci LPFR pour ta reponse,

C'est le résultat de l'effet gyroscopique.
Quand l'œuf ne tourne pas sur l'extrémité, il frotte sur un côté (près de l'extrémité). Le couple dû à la force de frottement fait tourner le moment angulaire de l'œuf vers la verticale.

ok donc si j'ai bien compris le frottement fait basculer l'axe de rotation de l'oeuf

Ceci n'a rien à voir avec l'éventuelle précession qui peut aussi avoir lieu simultanément.
Au revoir.

qu'appel tu "précession" ?

[invite6dffde4c]

qu'appel tu "précession" ?

Re.
La précession est "l'âme" de l'effet gyroscopique.
Comme la précession d'une toupie.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

ok donc si j'ai bien compris le frottement fait basculer l'axe de rotation de l'oeuf

Si la perpendiculaire à la surface au point de contact ne passe pas par le centre de masse, il apparaît un couple par la combinaison de la force de réaction du sol et du poids.

Un effet assez spectaculaire, dû aux frottements (pour le renversement final), est celui des toupies "tippe-top", carrément un renversement de l'axe de rotation (avec montée du centre de masse).

Edit : lien : http://fr.wikipedia.org/wiki/Toupie_tippe-top

[invite6dffde4c]

Si la perpendiculaire à la surface au point de contact ne passe pas par le centre de masse, il apparaît un couple par la combinaison de la force de réaction du sol et du poids.
...

Re.
Oui. Mais ce couple ne fait pas redresser le moment angulaire ni inverser la toupie.
Il se limite à produire la précession.
Il a ce petit bouquin qui est très bien.
A+

[Amanuensis]

Oui. Mais ce couple ne fait pas redresser le moment angulaire

Le problème est que le moment angulaire ne se redresse pas : il démarre vertical et reste vertical. C'est l'objet qui se "redresse".

Je ne connais pas le bouquin, mais les textes que je connais parlant de précession portent sur des toupies pour lesquelles le point de contact est constant relativement à l'objet (cas des toupies ou gyroscopes "classiques", avec pointe). Dans le cas de l'oeuf ou de la tippe-top, le point de contact se déplace relativement à l'objet, d'où une analyse différente.)

[invite6dffde4c]

Le problème est que le moment angulaire ne se redresse pas : il démarre vertical et reste vertical. C'est l'objet qui se "redresse".
...

Re.
Soyons d'accord sur l'objet dont nous parlons:
- Dans un objet comme une toupie qui est appuyé sur un seul point, le couple du au poids est horizontal, le moment angulaire inclinée et on a de la précession.
- Dans un objet comme l'œuf incliné. Vous avec d'un côté le même couple produit par le poids qui est horizontal et qui produit de la précession Et, en plus, vous avez le couple produit par le frottement du point de contact dont la force est horizontale et dont le couple et dirigé un peu vers le haut (et aussi vers l'horizontale). Ce couple redresse le moment angulaire comme il redresse la toupie au moment du lancer (j'ai lancé des toupies avec une ficelle il y a déjà un certain temps). Car la pointe de la toupie n'est pas vraiment pointue mais arrondie. Le moment angulaire se redresse et finit vertical.
- Dans un objet comme le tippe-top, le moment angulaire ne change pas de direction (en gros), mais c'est l'instabilité du "fond plat" qui crée des inclinaisons. Et ces inclinaisons sont instables car le centre de gravité de trouve "du mauvais côté" comparé à celui de l'œuf. C'est l'objet qui s'inverse.
- dans des objets comme l'anagyre c'est encore plus surprenant: le moment finit par s'inverser.
A+

[invite9c7554e3]

merci pour ces elements de reponse

[Amanuensis]

Le point qui manque (me semble manquer) est le mouvement du point de contact relativement à la surface sur laquelle l'œuf (ou la tippe-top) est posé.

L'axe de rotation passant par le centre de masse, le point de contact n'est pas sur l'axe de rotation : le point de contact décrit relativement à la surface de pose un petit cercle autour de l'intersection du plan et de l'axe de rotation : d'où une composante horizontale de la réaction du sol, et le couple qui "redresse" l'objet.

Avec cela et le résumé de LPFR, il me semble qu'il y a tous les éléments.