Transmission de mouvement (Vélo)

[Lukas]

Le sujet de majeur Sciences du Gr2 2008 me laisse perplexe :

Le mécanisme de transmission de puissance du cycliste à la roue arrière du vélo est

constitué du pédalier sur lequel sont montés des plateaux dentés, d’une chaîne et d’une

cassette de pignons liée à la roue arrière.

Pour ajuster la vitesse de déplacement du vélo ou l’effort à fournir par le cycliste, celui-ci

choisit un des sept pignons de la cassette et un des trois plateaux dentés sur le pédalier. Les

trois plateaux notés P1, P2 et P3 ont respectivement 24, 34 et 44 dents.

Indiquez quel choix de pignon et de plateau vous feriez pour gravir une côte très pentue.

Justifiez le choix proposé.

Je suppose qu'ils veulent qu'on décide si on veut gravir la côte tranquillement ou rapidement. Mais même en faisant un choix je n'arrive pas à me concentrer sur cette question. Je pense que c'est un problème de représentation de ma part (ça fait un moment que je n'ai plus de vélo )

J'espère que vous pourrez m'éclairer un peu

[cream]

j'ai eu cette question l'année dernière, alors pour monter une pente il faut être sur le plus petit plateau et le plus grand pignon, (donne l'impression de pédaler dans la "semoule"!!!) la force en entrée est démultipliée

[dino974]

Imaginons que les pignons (p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7) ont respectivement 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 dents.

Donc pour gravir une pente il faut "mouliner" donc:

petit plateau : 24 dents et grand pignon 40 dents.

Ce qui nous fait, à chaque tour de pédalier, on avance de 24 dents, soit pour la roue arrière, un tour de roue de 24/40 :

Si la roue fait une circonférence de 2m => 2 * 24 /40 = 1.2 m

Si on essaie avec un pignon plus petit (ex : p1):

24 dents de plateau , fera 24 dents de pignon => 24 /10; sachant que la roue fait 2m => 2*24/10 = 4.8m

Si on essaie avec le grand plateau et grand pignon (p7):

44 dents de plateau, fera 44 /40 ; pour une roue de 2m => 2*44/40 = 2.2 m

si on essaie avec grand plateau et petit pignon (p1):

44 dents de plateau , fera 44/10 ; pour une roue de 2m : 2*44/10 = 8.8 m

DONC pour un tour de pédalier , le vélo avance de :

-situation 1 : 1.2 m

-situation 2 : 4.8 m

-situation 3 : 2.2 m

-situation 4 : 8.8 m

Avancer de 1.2m par tour de pédalier, demandera moins d'effort aux jambes que d'avancer de 8.8m. Certe on n'avance pas vite, mais au moins on avance, car avec la situation 4 ce n'est pas sûr que l'on tienne jusqu'en haut de la pente.

[Lukas]

Merci Dino je comprends mieux avec ton explication

Encore une petite question, dans mon cours j'ai : rapport de transmission = nombre de dents à la sortie / nombre de dents à l'entrée. On dit qu'il y a surmultiplication quand le rapport est supérieur est 1 (la vitesse augmente), et démultiplication lorsque le rapport est inférieur à 1(augmentation du couple).

Je voudrais savoir si l'augmentation du couple est l'augmentation de la "force" ?

[dino974]

oui je pense que l'on peut dire que l'augmentation du couple est l'augmentation de la force.

par exemple , si tu as le même nombre de dents sur le plateau que sur le pignon, 1 tour de pédalier correspond à un tour de roue.

Par contre si ton plateau fait 30 dents et ton pignon 15 dents, donc 1 tour de pédalier = 2 tours de roue.

Nombre de dents en sortie = 15

nombre de dents en entrée = 30

rapport de transmission = 15/30 = 1/2 donc < 1 or quand le pédalier, donc le plateau a fait 1 tour, la roue , donc le pignon en a fait 2

et inversement si le pignon fait 60 dents

[Lukas]

Oki merci beaucoup Dino