Un vélo électrique, c’est comme un scooter ?

Non… il va falloir continuer à pédaler ! Le moteur n’intervient qu’en assistance. Légalement, le vélo à assistance électrique (VAE) est défini par plusieurs critères :

• absence de dispositif qui permette au vélo d’avancer tout seul (ex. : pas de poignée d’accélération), même si un réglage d’assistance (25%, 50%, etc…) est possible ;
• arrêt du moteur dès que le cycliste arrête de pédaler ou lorsque la vitesse atteint 25 km/h ;
• moteur d’une puissance nominale maximale de 250 watts.

Le vélo électrique soulève toutefois des problèmes en termes écologiques : l’extraction du lithium contenu dans bon nombre de batteries entraîne la dégradation des écosystèmes, la fabrication des batteries nécessite beaucoup d’énergie et le recyclage des batteries usagées n’en est encore qu’à ses balbutiements.

Comment fonctionne un vélo à assistance électrique ?

Si c’est généralement l’action de pédaler qui met en route le moteur, différents types de capteurs modulent la puissance qu’il fournit :

• capteur de rotation du pédalier : plus les pédales tournent vite, plus le moteur assiste. C’est le système le plus courant et le moins cher. Son défaut est qu’il faut jouer habilement du dérailleur.
• par capteur de pression : le moteur assiste d’autant plus que le cycliste appuie fort sur les pédales.
• par tension de la chaîne ou du cardan : l’assistance est fonction de la tension exercée sur la chaîne via les pédales.

Certains modèles permettent d’inverser le moteur en descente : il freine alors la descente et recharge la batterie. L’autonomie des batteries s’étale de 30 à 70 km et le temps de recharge de 5 h à 8 h, pour un coût de 1 € tous les 1000 km environ.

 Source : www.avem.fr

Le mystère de l’équilibre à vélo

Plusieurs effets et facteurs concourent à l’équilibre à vélo. Premier constat : quand le vélo penche à droite, on parvient à le rétablir en tournant le guidon aussi à droite… La force centrifuge suffit à expliquer cet étonnant constat : la trajectoire courbe obtenue en tournant à droite induit une force centrifuge vers la gauche, qui vous ré-équilibre.

L’effet gyroscopique rentre également en jeu, qui fait qu’une roue tournant sur son axe et amenée à se pencher d’un côté va automatiquement se rétablir d’elle même en pivotant sur l’axe du guidon.

Enfin, plus la « chasse » du vélo (en gros, l’angle de la fourche avant, cf. schéma) est grande, plus le vélo est stable, mais moins il est maniable. C’est elle qui explique qu’on puisse faire du vélo sans les mains.

Source : http://sciencetonnante.wordpress.com

Ça grimpe

Plus de 2,6 millions de vélos neufs ont été achetés en France en 2019, selon l’Union sport et cycles. Si ce nombre diminue ces dernières années (2,8 millions de vélos vendus en 2017), le marché du cycle croît en valeur puisqu’il a bondi de 10 % entre 2018 et 2019 pour atteindre 2,3 milliards d’euros (cycles, pièces et accessoires).

Le succès des vélos à assistance électrique explique l’essentiel de cette dynamique : leur vente a augmenté de 12 % en volume entre 2018 et 2019 et de 23 % en valeur (pour un prix de vente moyen à 1749 € l’unité).

L’épidémie de Covid-19 a interrompu net cette progression puisqu’elle a fait chuter de façon  vertigineuse le marché du cycle (- 42 % au 1^er semestre 2020).

2 km en général

En ville, 60% des déplacements se font en voiture particulière et 1 trajet en voiture sur 2 est réalisé sur une distance inférieure à 3 km, que l’on parcourt à 14 km/h en moyenne. Pas besoin de mobiliser 1 tonne de ferraille pour si peu. On économisera 172 g de CO2 par km parcouru à pied, en vélo ou en trottinette.

Pollution chronique

Chaque semaine du lundi au vendredi, matin et soir, le taux de dioxyde d’azote dans l’air de certaines places du centre de Paris dépasse les 120 μg/m^3.. La réglementation européenne stipule qu’en moyenne horaire, le seuil de 200 µg/m³ ne doit pas être dépassé plus de 18 heures par an…

Chaque année, plus de 3 millions de Franciliens sont ainsi potentiellement exposés à un air de qualité non satisfaisante.

(source Airparif)

Les pistes cyclables se font doucement une place en ville

0,7 km de piste cyclable pour 1 000 habitants, voici le linéaire aménagé en moyenne dans 43 collectivités membres du Club des villes et territoires cyclables. Ce linéaire a progressé de 67 % entre 2007 et 2010.

D’une façon plus générale, des collectivités facilitent le déplacement à vélo en favorisant le partage de l’espace, au moyen par exemple de voies en sens interdit qui restent accessibles aux vélos, et en installant des vélo-station avec stationnement sécurisé.

En dehors des agglomérations, saviez-vous qu’il existe une grande trame de voies cyclables couvrant l’ensemble du territoire national ? Une idée pour vos prochaines vacances : Carte des voies vertes en France.

Séquence de travail avec des élèves de cycle 3

Notions à travailler en amont

• Ce film est intéressant à travailler en lien avec les épisodes « Les démesurés » et/ou « Les délaissés ».
• En parallèle : en géographie, les élèves travailleront sur les réseaux de transports en France, ainsi que sur la sécurité routière et l’APPR.

Analyse du film

• Visionner le film.
• Relever les détails (images ou dialogues) qui interpellent.
• En débattre, exposer, défendre son point de vue.
• Aider à la compréhension : qui sont les protagonistes et que défendent-ils ? Quels sont les implicites dans les dialogues ? Quelles énergies sont mises en scène ? Tous les vélos fonctionnent-ils avec la même énergie ?

Lexique
Transformation, transmission, translation, engrenage, roue dentée, rotation, pédalier, dérailleur, pression, cardan, chaîne, batterie

Propositions d’activités

Comment le vélo roule-t-il ? Mise en œuvre d’une démarche d’investigation.

• Chaque élève dessine un vélo en prenant soin de faire apparaître ce qui permet de le faire avancer. En groupe, ils discutent de leur dessin pour aboutir à un dessin commun qui sera commenté en classe.
• Toujours en groupes, ils ont à disposition un vélo afin d’observer finement les éléments techniques permettant la mise en mouvement des roues. Le vocabulaire spécifique sera recherché par les élèves et permettra de compléter le schéma commun à la classe.
• Lors de l’étape d’observation, l’enseignant veillera à faire remarquer quelle énergie donne le mouvement.
• Lors d’une phase de réinvestissement, l’enseignant pourra demander aux élèves de construire à l’aide de matériel (Lego Technic par exemple) une maquette du système de mise en mouvement du vélo.

 Comparer vélo et VAE

Donner aux élèves la fiche « Sciences et techniques » trouvée dans les compléments du film et leur demander :

• de rédiger une fiche comparative des deux types de vélos

et/ou

• de construire la maquette d’une publicité pour les vélos électriques

et/ou

• de faire un jeu de rôle (un vendeur de vélos classiques, un vendeur de vélos électriques et des acheteurs)

Dans ces trois situations seront mis en évidence les avantages et les inconvénients de chaque engin (effort physique,  praticité,  propreté, pollution, coût…). L’enseignant mettra l’accent sur les bénéfices d’une pratique sportive quotidienne et sur la pollution générée par les déplacements (cf. Quelques chiffres et Les bons gestes).

Quelques pistes pour aller plus loin

• Établir une fresque historique du vélo. Évolution technologique : de la draisienne au vélo des cyclistes professionnels – vélo de contre-la-montre (cf. Sciences et techniques : Le mystère de l’équilibre à vélo).
• Lien avec la sécurité routière et l’APPR : attestation de prévention routière (cf. Les bons gestes : l’équipement du cycliste heureux / Quelques chiffres : Les pistes cyclables se font doucement une place en ville).