TIPE gyroscope

[Sryi]

bonjour,

Je fais un TIPE sur le gyroscope (mécanique et électronique) mais je n'ai pas vraiment compris la dynamique de l'effet gyroscopique. est-ce que quelqu'un pourrait m'éclairer ?

PS : si quelqu'un a de plus de la documentation sur le principe du gyroscope (mécanique et/ou électronique) ce serait le bienvenue

merci d'avance

[Victor]

Wikipédia est ton ami... Une première approche... http://fr.wikipedia.org/wiki/Gyroscope

[Sryi]

merci mais en fait j'avais déjà regardé sur wikipédia et il n'explique pas vraiment l'origine de la force qui fait s'oppose au poids. Est-ce que c'est a l'image de la force d'inertie d'entrainement une simple composante de l'accélération angulaire qui est interprété comme un couple ou est-ce que c'est plus fin que ça parce que je n'arrive pas a la mettre en évidence dans mes calculs.

et mon plus gros problème est qu'en fait le principe du gyroscope électronique découle apparemment d'une analogie entre la mécanique d'un solide en rotation et de l’électromagnétisme et je ne trouve pas ces analogies peut-être justement parce que je n’interprète pas correctement l'origine de l'effet gyroscopique en mécanique.

[Victor]

En effet le moment cinétique M(t) crée aussi un moment d'inertie noté I (grand i) qui tends à conserver dans l'espace et le temps sa valeur et son orientation... Dès qu'il y a un moment d'inertie, il y a cette force de rappel qui est assez semblable à la force d'inertie dans les quantités de mouvements linéaires tu dois raisonner dans un espace 3D plus le temps

[bongo1981]

merci mais en fait j'avais déjà regardé sur wikipédia et il n'explique pas vraiment l'origine de la force qui fait s'oppose au poids. Est-ce que c'est a l'image de la force d'inertie d'entrainement une simple composante de l'accélération angulaire qui est interprété comme un couple ou est-ce que c'est plus fin que ça parce que je n'arrive pas a la mettre en évidence dans mes calculs.

C'est un peu plus fin.Mais je ne comprends pas vraiment le genre de réponse que tu veux, une physique avec les mains ?
Il n'y a pas de force qui s'oppose au poids, c'est plutôt la gravité qui va accélérer une partie du corps provoquant un mouvement de précession globale.

et mon plus gros problème est qu'en fait le principe du gyroscope électronique découle apparemment d'une analogie entre la mécanique d'un solide en rotation et de l’électromagnétisme et je ne trouve pas ces analogies peut-être justement parce que je n’interprète pas correctement l'origine de l'effet gyroscopique en mécanique.

Tu as exactement les mêmes équations, sauf que :
- à la place du moment cinétique, tu as le moment magnétique
- à la place d'une force, tu as le champ magnétique

cf. précession de Larmor

[passant]

Il n'y a pas de force qui s'oppose au poids, c'est plutôt la gravité qui va accélérer une partie du corps provoquant un mouvement de précession globale.

Bongo tu décris là me semble-t-il le principe de l'Aikido.

Si tu le veux bien tu pourrais "nous" expliquer:

1/ Il n'y a pas de force qui s'oppose au poids.
2/Expliquer la relation de la gravité dans le mouvement de précession, précession, mouvement de rotation utilisé dans l'art de l'Aikido et ses affinités.

Merci bongo.

[Bap2703]

Pourquoi pas orienter Sryi vers des liens comme celui ci par exemple plutôt que vers l’aïkido ?

[Sryi]

merci beaucoup tout le monde !

[passant]

Merci Bap pour ton lien mais n'existerait-il pas le même lien en français cela afin de mieux comprendre ce phénomène de précession.

Une recherche sur Google montre qu'il y aurait bien un lien entre le phénomène de précession et l'Aïkido mais si le lien est vécu physiquement ( le corps à corps) par les techniques de l'Aïkido il n'est pas expliqué pourquoi ces techniques fonctionnent car la précession étant du domaine de l'explication de la physique seule une personne maîtrisant l'explication de la précession peut expliquer le bien fondé des techniques de l'Aïkido.

Merci à tout volontaire pour cet éclaircissement.

[passant]

Après encore quelques recherches sur Google je comprends un peu mieux le phénomène de rotation d'un corps, rotation utilisée dans divers domaines comme le patinage artistique ou certains Arts Martiaux.

La rotation d'un corps a tendance à maintenir la position, l'orientation de ce corps, de fait, ce corps ne subit pas une force qui lui est dirigée.

La réaction à cette force par l'effet gyroscopique est la précession si j'ai bien compris.

Bon et bien "y'a plus qu'à.

[passant]

, c'est plutôt la gravité qui va accélérer une partie du corps provoquant un mouvement de précession globale.

La gravité, permet-elle de garder un équilibre de distance entre les corps célestes ?

[Aldebaran]

, c'est plutôt la gravité qui va accélérer une partie du corps provoquant un mouvement de précession globale.

La gravité, permet-elle de garder un équilibre de distance entre les corps célestes ?

Au contraire, la force gravitationnelle attire les corps entre eux et les amènent à se rapprocher l'un de l'autre.
Pour avoir un "équilibre de distance" comme tu dis il faut rajouter la force centrifuge dans l'équation.
Si la terre ne tombe pas dans le soleil c'est parce que sa vitesse de révolution (sa vitesse de croisière autour de notre étoile) permet de contrebalançer l'effet de la gravitation.

[bongo1981]

Au contraire, la force gravitationnelle attire les corps entre eux et les amènent à se rapprocher l'un de l'autre.
Pour avoir un "équilibre de distance" comme tu dis il faut rajouter la force centrifuge dans l'équation.

En fait je dirai qu'il faut une trajectoire courbe, il en résulte une force d'inertie.

Si la terre ne tombe pas dans le soleil c'est parce que sa vitesse de révolution (sa vitesse de croisière autour de notre étoile) permet de contrebalançer l'effet de la gravitation.

Ou dit autrement, la terre dans son virage ne dérape pas vers l'extérieur parce que le soleil l'attire compensant la force qui pourrait le projeter à l'extérieur du virage.

[Al Tarf]

AH !?

Donc : la chute sur le soleil ou (l' attraction gravitationnelle du soleil sur la terre) est compensée par la vitesse de la terre d'une part, et en même temps l'échappement de la terre vers l'extérieur est compensée par l'attraction du soleil...?

et tout cela s'équilibre ? c'est cela ?...

[adagio]

Oui c'est cela et tout cela se résume en 2 formules.

F =m*a (loi de Newton) et

F= G*M*m/r² (loi de gravitation de Newton)

Tout est la dedans même la force centrifuge.

[Al Tarf]

MERCI

[bongo1981]

En fait quand on dérive l'accélération, on obtient l'expression radiale :

a_radial = d²r/dt² - r oméga² = -GM/r²

Pour une orbite circulaire, d²r/dt² = 0 obtenant :
r omega² = GM/r²

[Al Tarf]

Ouais, Merci Bongo, mais là, je me dois de reconnaitre et d'avouer que mon niveau ne me permet ni de comprendre, ni même de lire utilement les formules....

hélas pour moi et bravo pour vous les spécialistes... Mais j'ai bien compris ce qui se passe !!!

[passant]

Oui c'est cela et tout cela se résume en 2 formules.

F =m*a (loi de Newton) et

F= G*M*m/r² (loi de gravitation de Newton)

Tout est la dedans même la force centrifuge.

Est-ce que ces formules sont applicables aux motards du Bol dOr, lorsque les motards couchent leurs motos dans un virage mais placent leurs corps dans le sens opposé au virage afin d'équilibrer la moto dans la trajectoire d'une courbe.

[bongo1981]

Oh mais passant, ça c'est une très bonne remarque
Après... moi je dirais plutôt qu'il s'incline dans le même sens que le virage (s'ils tournent à droite, ils inclinent la moto vers la droite).

[passant]

Dans le respect du mouvement c'est vrai que les pilotes inclinent la moto dans le sens du virage ensuite ils compensent par leurs positions l'équilibre de la moto dans la prise de virage.

Ainsi les formules d'Adagio s'appliqueraient aux motards du Bol d'Or ?

[bongo1981]

Ce ne sont pas ces mêmes équations qui s'appliquent, étant données qu'elles sont trop simples (s'appliquant à des points matériels), alors que pour les motards, il faut prendre en compte les frottements pneumatiques-pistes, déformation du pneu etc...

Mais c'est tout à fait cela, il faut bien partir des lois de Newton pour décrire ces mouvements.

[passant]

Ce ne sont pas ces mêmes équations qui s'appliquent, étant données qu'elles sont trop simples (s'appliquant à des points matériels), alors que pour les motards, il faut prendre en compte les frottements pneumatiques-pistes, déformation du pneu etc...

Ok. Merci bongo.

[adagio]

Voila passant comme l'a dis Bongo, lorsque que l'on parle de mécanique "terrestre", il y a beaucoup d'autre facteur qui entre en jeu et qui son plus importants (frottement, résistance des matériaux etc...), et d'ailleurs on simplifie même la loi de gravitation de Newton dans ce cas.
On ne prend en compte que le poids dans le champs de gravité terrestre que l'on suppose alors comme constant, et on énonce P = mg, Mais Attention le g n'est pas le même que celui de f=-G*m*M/r².
Dans P= mg le g est l’accélération de la pesanteur terrestre 9.81m/s² c'est l’équivalent dans l'autre formule du G*M/r², ou l'on considère r comme constant (r = distance entre le centre de la terre et la surface)
Le G lui c'est la constance de gravitation universelle G = 6.67e-11 m^3/kg.s²

[passant]

Si j'ai évoqué le mouvement dans les virages des motards dans une course sur terrain plat on peut alors évoqué me semble-t-il l'anneau de vitesse d'un circuit.

L'anneau de vitesse est censé faire subir au bolide roulant à grande vitesse le minimum de contraintes à ce bolide ce qui suppose que la courbe de l'anneau de vitesse est le résultat de l'équation proposé par adagio ?