[Question idiote] Pourquoi le vélo tient-il debout ?
Tout est dans le titre.. ça m'a furieusement troublée quand j'étais petite ("mais enfin, pédale, comment veux tu que le vélo tienne sinon ?"), et je me rends compte qu'un peu plus de 10 ans plus tard, je n'ai toujours pas la réponse.
L'avez vous ?
Au fait : je parlais du vélo.. en mouvement
pour te donner une idee du pourquoi (que d autres feront beaucoup mieux que moi) tiens une roue qui tourne a la verticale, et essaie de la pencher
Bonsoir,
Le vélo ne tient pas debout, c'est le cycliste qui le maintient en équilibre dynamique.
Bien sur, un vélo n'est pas construit n'importe comment, et l'angle de la colonne de direction et l'inclinaison de la fourche avant ont une grande importance.
L'effet gyroscopique des roues aide aussi à la stabilité, mais l'important c'est le cycliste.
D'ailleurs il y a un âge minimum pour tenir en équilibre sur un vélo (me rappelle plus lequel), âge auquel le système nerveux est suffisamment développé.
Euh.. j'ai pas de roue sous la main, là ...
qu'est-ce qui va se passer ? elle va arreter de tourner ? se mettre à l'horizontale ? se désintégrer ? m'insulter en verlan ?
(promis, demain je rackete un vélo au premier quidam qui me demande l'heure, non mais)
Euh... ça consiste en quoi ? Càd : pourquoi le mouvement permet-il de maintenir l'équilibre (à priori plutôt instable comme machin) ? A cause des zigzag ?Le vélo ne tient pas debout, c'est le cycliste qui le maintient en équilibre dynamique.
Euh.. si tu le dis...Bien sur, un vélo n'est pas construit n'importe comment, et l'angle de la colonne de direction et l'inclinaison de la fourche avant ont une grande importance.
Quid ?L'effet gyroscopique
ça me rappelle de bien cruelles expériencesD'ailleurs il y a un âge minimum pour tenir en équilibre sur un vélo (me rappelle plus lequel), âge auquel le système nerveux est suffisamment développé.
Moralité : ne jamais poser une question dont on n'est sûr que l'on ne comprendra pas la réponse ...
Fait l'expérience suivante (si tu ne la fait pas ne viens plus poser de question pour ridiculiser les réponses) :
Prend ton vélo, et bloque la direction, de façon à ce qu'il soit impossible de tourner la roue d'en avant, et compte le nombre de secondes que ça prendra avant que tu tombes sur le côté.
Aussi, si tu fais l'expérience qui t'es proposé avec la roue quelques post plus haut, tu verras que plus elle tourne, plus il est difficile de changer le plan de rotation.
Sans blague. Tu tiens la roue par l'axe (le moyeux?), et si elle ne tourne pas, tu pourras changer l'orientation de l'axe très facilement. Si elle tourne, ça devient de plus en plus difficile.
C'est la même chose si la roue est attaché au vélo. Quand elle tourne dans un plan, c'est difficile de la faire change de plan : le vélo tend à rester debout.
Donc, le phénomène se divise en deux. La partie la plus importante provient du fait qu'en tournant à droite et à gauche (de petits gestes sacadés automatiques de ta part), tu forces le vélo à pencher (un tout petit peu) à gauche et à droite. Il oscille comme ça sur son équilibre. Et plus tu va vite, plus la rotation des roues t'aide à le conserver droit, et plus il devient difficile de zigzager en tournant le volant.
J'espère que ça t'aide,
Et ta façon de répondre me semble très impertinente, personne ne t'attaque ici, c'est toi qui vient demander de l'aide
Simon
Tu es bien énervé Levèsque !Je ne trouvais les réponses très impertinentes, mais plutot écrite avec une certaine dose d'auto-dérision...
L'angle de la fourche avec le sol est important car c'est lui qui va donner de la stabilité (et aussi jouer énormément sur la maniabilité) au guidon de ton vélo. En gros, c'est fait en sorte que vélo en mouvement, le guidon reste au centre et y revienne en cas de perturbation. C'est pour cela qu'un vélo sait rouler droit même si tu n'es pas dessus tant qu'il a assez de vitesse (donc avant de tomber...). L'angle de la fourche joue sur la force de ce retour au neutre.
Quasiment de même pour les roues en rotation. Une perturbation fait s'incliner le vélo. Par réaction gyroscopique les roues ont tendance à relever par elles même le vélo ! Donc il se stabilise.
Mais le plus important est en effet le cycliste, qui va apprendre à tenir sur son vélo comme un bébé apprend à marcher, c'est à dire, sans y penser, de faire constamment les corrections pour tenir debout. Au début ça tangue, puis on n'y pense plus.
Même chose quand un humain cours, il y a un moment ou il est sur un seul pied, donc rien de plus instable. Par apprentissage on apprend à gérer cet équilibre de manière indépendante de notre volonté. On sait courir, changer de direction, s'arreter, et même se passer la baballe en courant sans tomber...
Aller, tu peux enlever les roulettes maintenant, ça marche aussi sans... Mouarf !
@+
Salut,
As-tu vu ?
- L’équilibre à vélo in Pour la Science, Juillet 2003
- La bicyclette idéale in Pour La Science, Juillet 1996
- La bicyclette de Jean-Pierre VIEREN, in La Recherche, Novembre 1981, p.1204
- Daniel Kirshner. Some nonexplanations of bicycle stability. American Journal of Physics, 48(1), 1980.
- David Gordon Wilson, Bicycling Science, MIT press,3th (April 1, 2004)
- Jones, David E. H.; The Stability Of The Bicycle; Physics Today, April 1970, 34-40
- Lowell, J. and H.D. McKell; The Stability of Bicycles; Am J Physics, Dec 1982, 1106-1112
- Kvale, Chris and John Corbett; A Fresh Look At Steering Geometry; Cycling U.S.A., Feb 1981
- J. Fajansa, Steering in bicycles and motorcycles, in American Journal of Physics 68, p 654, 2000.
- J. Liesegang and A.R. Lee, Dynamics of a Bicycle, Non-Gyroscopic Aspects, American Journal of Physics, pp. 130-132
Bonne route !
si tu ne la fait pas ne viens plus poser de question pour ridiculiser les réponses ... Et ta façon de répondre me semble très impertinente, personne ne t'attaque ici, c'est toi qui vient demander de l'aideDésolée si mes réponses pouvaient ainsi s'interpréter. "L'humour" n'était dirigé que contre moi (autodérision), je ne peux que m'excuser des dégats collatéraux !
Bon, je n'ai toujours pas de roue sous la main, mais ça s'imagine quand même, donc..Prend ton vélo, et bloque la direction, de façon à ce qu'il soit impossible de tourner la roue d'en avant, et compte le nombre de secondes que ça prendra avant que tu tombes sur le côté.
Aussi, si tu fais l'expérience qui t'es proposé avec la roue quelques post plus haut, tu verras que plus elle tourne, plus il est difficile de changer le plan de rotation.
Sans blague. Tu tiens la roue par l'axe (le moyeux?), et si elle ne tourne pas, tu pourras changer l'orientation de l'axe très facilement. Si elle tourne, ça devient de plus en plus difficile.
Ok.. ainsi présenté, c'est on ne peut plus clairDonc, le phénomène se divise en deux. La partie la plus importante provient du fait qu'en tournant à droite et à gauche (de petits gestes sacadés automatiques de ta part), tu forces le vélo à pencher (un tout petit peu) à gauche et à droite. Il oscille comme ça sur son équilibre. Et plus tu va vite, plus la rotation des roues t'aide à le conserver droit, et plus il devient difficile de zigzager en tournant le volant.
Diantre ... merci ! (de quoi prendre définitivement ma revanche contre ces fameuses roulettes, na !)Envoyé par livre
Salut,
As-tu vu ?
- L’équilibre à vélo in Pour la Science, Juillet 2003
- La bicyclette idéale in Pour La Science, Juillet 1996
- La bicyclette de Jean-Pierre VIEREN, in La Recherche, Novembre 1981, p.1204
- Daniel Kirshner. Some nonexplanations of bicycle stability. American Journal of Physics, 48(1), 1980.
- David Gordon Wilson, Bicycling Science, MIT press,3th (April 1, 2004)
- Jones, David E. H.; The Stability Of The Bicycle; Physics Today, April 1970, 34-40
- Lowell, J. and H.D. McKell; The Stability of Bicycles; Am J Physics, Dec 1982, 1106-1112
- Kvale, Chris and John Corbett; A Fresh Look At Steering Geometry; Cycling U.S.A., Feb 1981
- J. Fajansa, Steering in bicycles and motorcycles, in American Journal of Physics 68, p 654, 2000.
- J. Liesegang and A.R. Lee, Dynamics of a Bicycle, Non-Gyroscopic Aspects, American Journal of Physics, pp. 130-132
Bonne route !
Bonjour,
Sauf votre respect, et sauf erreur de ma part, c'est davantage la force centrifuge que l'effet gyroscopique qui permet l'équilibre du cycliste.
Les effets gyroscopiques n'apparaissent que pour des systèmes tournant à grande vitesse (environ 100 tours/s si je me souviens bien des chiffres donnés par mon prof de méca), ce qui n'est pas le cas du vélo. Je tiens à garder quelque réserve, mais il me semble que l'idée selon laquelle les effets gyroscopiques seraient responsables de l'équilibre du vélo est une légende.
Je vous invite à consulter cet article qui donne une réponse plus exacte au problème.
http://www.guichetdusavoir.org/viewtopic.php?t=9233
Je me suis permis de rouvrir ce vieux sujet car la question de l'équilibre du vélo divise encore, et que depuis quelques temps que j'y réfléchis, je n'ai pas encore trouvé de réponse absolument satisfaisante.
Je suis ouvert à vos critiques.
Joanny
Bonjour.
Il est inutile d’ouvrir des vieilles discussions pour faire des affirmations fantaisistes.
Lisez avant les références données par Livre au post #9.
La force centrifuge joue un rôle dans l’équilibre. Mais sans l’effet gyroscopique elle ne servirait à rien.
Quant à votre affirmation (ou celle de votre prof) que l’effet gyroscopique ne se manifestec’est tout simplement une phrase d’ignorant.…que pour des systèmes tournant à grande vitesse (environ 100 tours/s si je me souviens bien des chiffres donnés par mon prof de méca)…
Faites rouler une pièce de monnaie ou une roue de vélo. Elle roule droite ou légèrement inclinée vers l’intérieur du virage. Et cela fonctionne à très fable vitesse.
Et, même dans la phase finale du mouvement, quand elle roule « sur place » avec l’axe de plus en plus vertical, c’est bien l’effet gyroscopique qui agit.
Au revoir.
