Question n°11 : A bicyclette :
Comment rester en équilibre en vélo dans les virages, en ligne droite et à l’arrêt ?
Pour peu qu’on ait essoré de la salade, ou roulé en voiture sur une route d’Auvergne, on a expérimenté la force centrifuge, dont il sera fait souvent mention dans cet article. En résumé, sur une trajectoire courbe, la force centrifuge nous tire vers l’extérieur, comme elle tire les gouttes d’eau de la salade. (Note aux élèves et aux étudiants : ne vous inquiétez pas si la force centrifuge n’a pas droit de cité dans vos cours ; une élaboration plus générale de la physique permet de s’en passer. Quoiqu’il en soit, faites comme votre professeur vous dira !).
Imaginez-vous à bicyclette, sur terrain plat, en train d’aborder un tournant à droite. Votre trajectoire devient courbe. La force centrifuge va donc vous tirer vers la gauche. Par exemple, si vous roulez à 20 km/h sur une courbe de 10 m de rayon, la force centrifuge vaudra presque le tiers de votre poids, mais s’exercera horizontalement. Si vous ne réagissez pas, c’est la chute. Mais que faire ? Il est évident que si n’importe quelle force (rafale de vent, déformation de la chaussée, etc...) vous tire vers la gauche, vous aurez tendance à compenser en vous inclinant vers la droite. C’est donc ce que nous faisons tous dans un tournant, sauf s’il est lui-même incliné comme les virages des vélodromes. Comment trouver le bon angle ? C’est facile : vous êtes tiré vers le bas par votre poids, vers la gauche par la force centrifuge. La résultante est une force qui tire vers le bas et à gauche. Il suffit de s’incliner pour s’aligner avec cette force résultante. De ce fait, la force totale appuiera sur vos pneus et ne tendra pas à vous renverser. Dans l’exemple que nous avons vu, il faudra vous pencher de 17 ° vers la droite. Attention, une voiture, qui subit, elle aussi, la force centrifuge, s’incline dans le sens opposé d’un vélo, puisque la caisse est tirée vers l’extérieur du tournant ; c’est un problème que connaissent bien les motards, quand ils doublent ou se font doubler.
C’est également la force centrifuge (et non l’effet gyroscopique comme on le croit souvent) qui fournit la contribution principale à l’équilibre du vélo lorsqu’il va en ligne droite : c’est pour ça qu’à faible vitesse on a tendance à zigzaguer.
Quant à l’équilibre du vélo à l’arrêt, allez voir l’extraordinaire équipe de vélo acrobatique de Saint-Jacques, qui compte en son sein la vice-championne du monde et le numéro 5 mondial catégorie homme !
