Grande et petite roue, même besoin en énergie !

[cephei2033]

Bonjour, j’ai lu une description qui détaille les caractéristiques d’une brouette à grande roue et quelque chose m'a interpellé et j’aimerais que vous m’aidiez à ce sujet.

La description fait comprendre que plus une brouette a une grande roue, plus il est facile de déplacer une charge lourde.

Donc j’ai fait deux conclusions, la première qui est logique, est que plus une roue est grande, plus il est facile de rouler sur un sol irrégulier, car il permet d’ignorer les aspérités.

Et ma deuxième conclusion et c'est pourquoi j’ai besoin de vous pour m’éclaircir. Du fait que la description dit, que plus la roue est grande, plus il est facile de pousser une charge lourde.

Que veut-il dire par là !!

Plus la roue est grande, moins cela prend de l’énergie pour pousser.

Pour mieux comprendre, voici un exemple.

Disons que j’ai une remorque qui a une charge de 500 livres et qui a des roues de 20 pouces de diamètre. Et une autre remorque qui a aussi une charge de 500 livres mais cette fois si, a des roues de 40 pouces de diamètres.

Est-ce qu’on utiliserait moins d’énergie avec la remorque qui a des roues de 40 pouces. Autrement dit, si ma voiture tire cette remorque, va-t-elle économiser de l’essence à comparer de la remorque qui a des roues a 20 pouces de diamètres.

Est-ce seulement une question de faciliter de rouler sur un sol irrégulier ou la grandeur de la roue joue aussi un rôle sur le besoin d’énergie pour tirer ou pousser une charge.

Merci.
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[penthode]

Merci d'utiliser le système métrique

On est pas chez les sauvages

[cephei2033]

Merci pour ta sois distante réponse un peu loufoque. Je ne comprend pas ou tu veux en venir avec le système métrique. Pourtant ma question est simple, est-ce que la taille des roues joue un rôle sur le besoin en énergie pour tirer une remorque.

[XK150]

Salut ,

L'avantage primordial des grandes roues , c'est la facilité de roulage sur les sols ( irréguliers ) . Cela l'emporte sur tout le reste .
Défauts : plus lourde , plus difficile à accélérer ( bon , pour les brouettes pas grave , pour les F1 oui ) .

[A voir en vidéo sur Futura]

[cephei2033]

Merci pour ta réponse
Donc, une grande roue ne permet pas de diminuer le besoin en énergie.

[cephei2033]

Mais juste pour être sur. Tu dis ( plus difficile à accéléré)

Juste pour être sûr qu'on parle de la même chose. Moi se que je veux savoir, c'est si une remorque (et non un véhicule qui doit faire tourner des roues avec son moteur) permet grâce a des grande roue d'utiliser moins d'énergie pour la tirer.

Je sais que plus les roues sont grandes, plus cela prend de l'énergie pour accélérer.
Donc je reformule pour être sur.

Disons qu'on a un camion qui utilise X besoin en énergie (essence). Est-ce que ce camion va utiliser moins d'énergie pour accélérer si sa remorque (et pas lui) a de plus grandes roues. Car après tout, c'est la remorque qui porte tout le poids.
merci

[cephei2033]

Voici un autre contexte pour que je sois sur de bien comprendre.
Disons que je dois pousser un chariot sur une pente, est-ce que cela va prendre moins d'énergie (d'effort) pour la pousser si elle a de grande roues au lieu de petite roue. Je sais que cela peux semblé idiot comme question, mais j'ai un doute que je dois me débarrasser.*
merci.

[roubidou]

Non, c'est pas plus difficile à accélérer. A poids égal évidemment.
Comme expliqué plus haut, l'avantage d'une roue plus grande, c'est de mieux franchir les obstacles: si elle passe dans une ornière, une roue petite peut rester bloquée, alors qu'une roue de plus grand diamètre franchira plus facilement.

[cephei2033]

Donc, si je comprends bien, si la remorque est sur un sol droit, sans aucune aspérité, qu'elle est de grande roue ou de petite roue, rien ne change. (a pois égale).

Merci à tous de m'avoir aidé.

[agitateur]

Ce qui compte, ce sont les forces de frottements.

On va dire que le frein aérodynamique est négligeable. On ne parle pas de voiture ou de camion.

Il reste:
la force de frottement de la roue sur le sol,
la force de frottement à l'axe / moyeu de la roue.
On va dire que soulever la brouette pour que les pieds ne touchent plus le sol est un artefact ( certes, si la brouette fait 200 kilos ça peut demander un effort...)

Une roue pleine et dure devrait en théorie être insensible à la charge.
L'accélération sera plus énergivore avec du poids il me semble, mais sur un trajet "long" on retrouve l'inertie en fin de course donc ça s'annule ( toutes choses étant égales par ailleurs )
Il reste à mon avis l'élément prépondérant: la force de friction au moyeu. Avec un roulement à bille de grande qualité, sans jeu, le poids ne se sentira pas. Avec un roulement pourri, ça change tout !

On peut imaginer que si les grandes roues étaient un problème, les coureurs cyclistes auraient de petites roues, ce n'est pas le cas. Et pourtant, une roue haute est un frein aéro ( à largeur identique )

Si le sol subit la moindre pente, alors tout est faussé ! Enfin, différent.

[trebor]

Donc, si je comprends bien, si la remorque est sur un sol droit, sans aucune aspérité, qu'elle est de grande roue ou de petite roue, rien ne change. (a pois égale).

Merci à tous de m'avoir aidé.

Bonsoir,
Actuellement les voitures ont des roues d'un diamètre plus important qu'il y a 40 ans, à cet époque il y avait des roues de 10", 12", 13", 14".

Et actuellement 16", 17", 21" et plus, tout comme leurs prix, le diamètre de la roue reste inchangé lorsqu'on augmente d'un pouce la taille d'une jante, car c'est le pneu est de moins haut, de quoi abîmer très rapidement le bord de la jante sur les bordures et autres aspérités des bords de routes.

Est-ce une mode ou un effet significatif pour la tenue de route, le confort,.....?

Pour une même largeur de pneu, plus le diamètre extérieur d'un pneu est grand, plus la surface de contact avec le sol augmente.
Lorsque la surface de contact augmente, le résistance au roulement augmente.

Pour l'adhérence, un pneu ayant une plus petite surface de contact reçoit une pression plus importante au cm² qu'un pneu ayant une surface de contact plus importante, car la pression au cm² se réparti sur une plus grande surface.
Exemple :
Les roues reçoivent le poids de la voiture réparti sur ses 4 pneus.
Pour l'avant disons 500 kg sur chaque pneu.
Surface de contact : largeur 15 cm * Longueur 20 cm = 300 cm² soit 500/300 = 1,666....kg/cm²
idem : largeur 15 cm * 23 cm = 345 cm² soit 500/345 = 1,449 kg/cm²
L'adhérence au sol est peut être identique, mais pour leur résistance à l'avancement, un peu plus pour le pneu ayant le plus grand Ø non ?

[stefjm]

Merci d'utiliser le système métrique

On est pas chez les sauvages

Comme sur les pneus?
185/65/R14 avec trois unités différentes?
mm/rapport/pouces

[XK150]

Même si le chargement était sportif , nos anciens avaient bien compris l'avantage des grandes roues ....

[antek]

185/65/R14 avec trois unités différentes?

Il y eu un pneu - Michelin TRX - tout métrique, personne n'en a voulu . . .

[le_STI]

Salut,

il ne faut pas oublier qu'à l'origine il est question d'une brouette, et pour moi le fait que l'argument des grandes roues ait été utilisé sous-entend qu'il s'agit de faciliter les déplacements sur terrain meuble.

En effet, des grandes roues devraient permettre à la brouette de moins s'enfoncer (en partant du principe que le sol exerce une pression sur la roue, un peu comme expliqué par trebor ci-dessus).

La roue étant moins enfoncée dans le sol, la force horizontale nécessaire pour la pousser devrait être moins grande (voir l'enfoncement comme un obstacle à franchir).

Pour en revenir à la question d'origine :

[...] la description dit, que plus la roue est grande, plus il est facile de pousser une charge lourde.

Que veut-il dire par là !!

Tout simplement que, partant du principe que l'utilisateur est capable de fournir une force de poussée donnée, si les roues sont grandes le blocage de la brouette sera atteint avec un poids transporté plus élevé (puisque {roues grandes = moins d'enfoncement = plus de facilité à pousser la brouette})

D'autre part, puisque tu abordais le sujet de l'énergie, l'énergie à fournir étant proportionnelle à la force (dans un cas de figure standard où la force appliquée est tangente à la trajectoire), alors une roue plus grande devrait en toute logique réduire l'énergie dépensée pour déplacer la brouette sur une trajectoire donnée.
A cela s'ajoute le fait que les pertes d'énergie par frottement dans le "roulement" devraient également être réduites (pour une vitesse de déplacement donnée, une grande roue tournera moins vite).

[soliris]

Est-ce seulement une question de faciliter de rouler sur un sol irrégulier ou la grandeur de la roue joue aussi un rôle sur le besoin d’énergie pour tirer ou pousser une charge.

Merci.

Amusant.. Ma propre mère,en 1968, affirmait qu'elle avait plus facile à pousser un landau avec de petites roues qu'avec de grandes. Ce doit être une question de "moment" de force. Enfin c'est ma pensée. Mais bon, je n'ai jamais rencontré quelqu'un qui pouvait répondre, hormis sur les considérations d'adhérences (Trebor) et autres aspects "conjoncturels".

[albanxiii]

Bonjour,

le fait que l'argument des grandes roues ait été utilisé sous-entend qu'il s'agit de faciliter les déplacements sur terrain meuble.

C'est comme ça que je l'ai compris aussi.

Mais la question est suffisamment vague pour que "toutes" les réponses soient bonnes
Il faudrait préciser un peu les conditions d'utilisation des brouettes considérées.

[titijoy3]

il y a une différence selon que la roue est menée ou motrice, si elle est motrice le bras de levier sera plus important avec un plus grand diamètre, il faudra plus de force pour vaincre l'inertie,

si elle est menée, le fait d'avoir un diamètre plus petit fera qu'elle devra tourner plus vite à vitesse égale du véhicule, générant plus de frottements et d'usure sur le moyeux, d'où le grand diamètre des roues de charettes (outre la moindre sensibilité aux aspérités et à l'enfoncement)