Voici la draisienne, l&rsquo;anc&ecirc;tre de tous nos v&eacute;los. Son nom vient de son inventeur le baron Karl von Drais qui la pr&eacute;sente en 1817. En France, le v&eacute;hicule s&rsquo;appellera v&eacute;locip&egrave;de, et hobby horse en Grande-Bretagne. Point de p&eacute;dalier encore. L&rsquo;utilisateur doit la pousser avec ses pieds. Le v&eacute;hicule est orient&eacute; au moyen d&rsquo;un dirigeoir. Le guidon permettait au conducteur de poser ses mains. Son inventeur parviendra &agrave; parcourir quelque 14 km en une heure. Apr&egrave;s quelques ann&eacute;es de succ&egrave;s, la draisienne sera d&eacute;laiss&eacute;e. &copy; Flickr, CC by-nc 2.0

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1817 : la draisienne ou vélocipède

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Le britannique [popupbiographie id=1125]Kirkpatrick MacMillan[/popupbiographie], forgeron, est le premier &agrave; concevoir un syst&egrave;me de p&eacute;dale pour animer une draisienne ou v&eacute;locip&egrave;de. Des p&eacute;dales positionn&eacute;es sur la roue et qui, par un [popupdefinition id=316]mouvement[/popupdefinition] de va et vient, vont faire tourner la roue arri&egrave;re.&copy; Flickr, CC by-nc 2.0

1839 : l’invention du pédalier

On qualifie de mouvement, la variation de la position d'un point, d'un solide ou d'un système, étudié dans un référentiel donné, en fonction du temps. Un mouvement est décrit grâce à une vitesse et à une trajectoire. Cette dernière donne l’ensemble des positions que prend le point au cours du temps. Notez que selon le référentiel choisi, le mouvement n’est pas le même. Un point en mouvement dans un référentiel peut même se retrouver au repos dans un autre. C’est le cas, par exemple d’un avion que l’on ravitaille en vol. Ce dernier est immobile dans le référentiel du ravitailleur, mais en mouvement dans celui du sol.Ainsi le référentiel terrestre – rattaché au sol – permet d’étudier le mouvement d’objets se déplaçant à la surface de la Terre. Le référentiel géocentrique – centré sur la Terre et dirigé selon des étoiles fixes - est utilisé pour décrire des objets en mouvement autour de la Terre. Et le référentiel héliocentrique – centré sur le Soleil et dirigé selon des étoiles fixes – sert à décrire les mouvements d’objets se déplaçant autour du Soleil.Lorsque la trajectoire est courbe sans être circulaire – comme celle d’un ballon qui rebondit -, on parle de mouvement curviligne. © sharpshutter22, FotoliaDifférents types de mouvementsEn fonction de la vitesse et de la trajectoire, il existe plusieurs types de mouvement. On parle par exemple de mouvement rectiligne uniforme accéléré lorsque la trajectoire correspond à une droite et que la vitesse augmente au fil du temps. Le mouvement est circulaire ralenti – ou encore décéléré – lorsque la trajectoire est représentée par un cercle et que la vitesse diminue avec le temps. Le mouvement est par ailleurs qualifié d’uniforme lorsque la vitesse reste constante.On distingue aussi les mouvements de rotation des mouvements rectilignes. En effet, un corps est dit en rotation si la trajectoire de chacun de ses points est un cercle centré sur un axe de rotation. Ainsi un mouvement hélicoïdal correspond-il à la combinaison d’un mouvement rectiligne et d’un mouvement de rotation.Enfin, il existe des mouvements plus aléatoires, comme le mouvement brownien. C’est ainsi que l’on nomme le mouvement adopté par une grosse particule au milieu de petites particules avec lesquelles elle entre en collision dans un fluide.

Mouvement

Kirkpatrick MacMillan est né le 2 septembre 1812 en Écosse, dans le village de Keir Mill. Fils de forgeron, et forgeron lui-même, c'est en voyant une draisienne qu'il fut séduit et entama en 1839 la construction d'un véhicule qui lui valut la célébrité. S'il souhaitait se construire une draisienne afin de se déplacer plus rapidement, il désirait aussi aller au-delà en ajoutant un système innovant à son invention.
Kirkpatrick MacMillan conçoit alors un système de leviers reliés à la roue arrière de sa draisienne. Si les pédales rappellent les pédaliers actuels, il ne s'agit alors pas d'effectuer un mouvement rotatif, mais un mouvement de va-et-vient. Ce mouvement actionnait des bielles rigides qui, fixées à la roue arrière, entraînaient la rotation de la roue.
La draisienne sans frein de Kirkpatrick MacMillan
Loin des vélos modernes actuels, le vélocipède conçu par Kirkpatrick MacMillan était constitué de roues en bois cerclées de fer. La roue avant avait un diamètre de 30 pouces et la roue arrière de 40 pouces. Doté de pédales en bois, le véhicule atteignait un poids de près de 26 kg. En revanche, le véhicule ne disposait pas de frein, Kirkpatrick MacMillan devait freiner avec ses pieds et avait muni ses chaussures de pointes métalliques.
Si cette invention aurait pu lui permettre de faire fortune en la commercialisant, Kirkpatrick MacMillan n'a cependant pas cherché à en tirer profit, se contentant de s'en servir pour se déplacer, allant jusqu'à couvrir les 40 miles le séparant de Glasgow pour aller rendre visite à ses cousins.
Si quelques historiens mettent aujourd'hui en doute la paternité du pédalier à Kirkpatrick MacMillan, celui-ci reste célèbre pour avoir, le premier, réalisé une propulsion musculaire sur deux roues.

Kirkpatrick MacMillan

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En 1861, Pierre et Ernest Michaux, serruriers et r&eacute;parateurs de draisiennes &agrave; Paris, mettent au point le premier p&eacute;dalier rotatif. Dot&eacute;s de cet accessoire sur leur roue avant agrandies, les v&eacute;locip&egrave;des deviennent des michaudines. Une invention qui s&eacute;duira beaucoup les plus fortun&eacute;s.&copy; Flickr, CC by-nc 2.0

1861 : un pédalier révolutionnaire

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En 1871, le Grand Bi arrive de&hellip; Grande Bretagne. Le v&eacute;hicule est caract&eacute;ris&eacute; par une roue avant d&rsquo;un grand diam&egrave;tre (120 &agrave; 130 cm) et d&rsquo;une roue arri&egrave;re beaucoup plus petite (environ 40 cm). Cette sp&eacute;cificit&eacute; lui permet de parcourir de plus grandes distances. Difficile &agrave; manier, le Grand Bi est assez dangereux et plaira beaucoup aux plus t&eacute;m&eacute;raires. Il connaitra un grand succ&egrave;s comme sport de loisirs. De nombreuses courses sont disput&eacute;es en Angleterre.&copy; Flickr, CC by-nc 2.0

1871 : naissance du célèbre Grand Bi

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Le v&eacute;lo continue d'&eacute;voluer. En 1879, Henry John Lawson d&eacute;veloppe un p&eacute;dalier avec une transmission par cha&icirc;ne sur la roue arri&egrave;re. La [popupdefinition id=11075]bicyclette[/popupdefinition] de Lawson se rapproche de nos v&eacute;los d'aujourd'hui.&nbsp;&copy; Flickr, CC by-nc 2.0

1879 : la bicyclette de Lawson

La bicyclette est un moyen de locomotion terrestre composé de deux roues alignées. Sa force motrice est assurée par le cycliste grâce aux pédales. 
Inventée en 1839 par MacMillan Kirkpatrick
La bicyclette, amélioration de la draisienne
Ce véhicule fut d'abord imaginé par le baron Von Drais de Sauerbrun qui conçut un appareil composé de deux roues, mais sans pédales : la draisienne. À partir de ce modèle, le forgeron écossais MacMillan décide d'apposer une pédale fixée sur la roue avant. Cette dernière n'est pas reliée à une chaîne mais à des tiges rigides : le cycliste doit réaliser des mouvements de va-et-vient avec ses pieds afin d'actionner les pédales et donc d'entraîner les roues. Contrairement à la draisienne, il devient possible de ne plus toucher le sol en conduisant : la bicyclette est née. 
MacMillan conçoit également une roue arrière plus grande que la roue avant afin de parcourir une distance plus importante à chaque « poussée ». Durant les décennies suivantes, Français et Anglais améliorent le concept. Michelin y ajoute des pneus démontables, la pédale mobile et la chaîne sont créées, et la roue arrière se réduit à une circonférence équivalente à celle de la roue avant.
Gravité et force centrifuge, principe de la bicyclette
À partir de 1861, la bicyclette devient un véritable succès commercial. N'ayant pas d'appui au sol, le vélo est constamment en équilibre instable : deux forces s'exercent, la gravité et la force centrifuge. Cette dernière, provoquée par le cycliste durant son parcours, permet au véhicule de se redresser, et ainsi de conserver un certain équilibre. 
Utilisation de la bicyclette
La bicyclette est devenue un moyen de locomotion particulièrement répandu, peu coûteux et écologique. C'est également un sport représenté par de grands événements tels que le Tour de France.

Bicyclette

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En 1884, John Kemp Starley perfectionne encore le v&eacute;lo en diminuant la taille de la roue avant, ce qui lui conf&egrave;re plus de stabilit&eacute;. Le syst&egrave;me de p&eacute;dalier et de cha&icirc;ne sur la roue arri&egrave;re &eacute;quipera ses [popupdefinition id=11075]bicyclettes[/popupdefinition]. Ce sera la &laquo; la bicyclette de s&ucirc;ret&eacute; &raquo;.&copy; Flickr, CC by-nc 2.0

1884 : la bicyclette de sûreté

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Le v&eacute;lo conna&icirc;t un succ&egrave;s grandissant. Un peu, partout des courses s'organisent et le cyclotourisme gagne toute la France. En 1888, Dunlop met au point le premier [popupdefinition id=11138]pneu[/popupdefinition]. Quelques ann&eacute;es plus tard, Michelin cr&eacute;ait un vrai v&eacute;lo de course et invente le pneu d&eacute;montable avec chambre &agrave; [popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition].&nbsp;&copy; Flickr, CC by-nc 2.0&nbsp;

1891 : Michelin invente le pneu démontable

Le terme « air » désigne le fluide gazeux parfait, incolore, inodore et invisible qui constitue l’atmosphère terrestre. On l'associe plus généralement à la troposphère, la couche de l’atmosphère de la Terre la plus proche de la surface du globe. En contact direct avec cette dernière, l’air est donc sensible à l’évaporation des océans, à la photosynthèse ou encore aux activités humaines.
Composition de l'air
L’air est un mélange de différents corps purs dans leur état gazeux. La composition de l'air sec est la suivante :
78 % de diazote ;21 % de dioxygène ;environ 1 % d’argon ;des traces de néon, de krypton, de xénon et d’hélium.
Ces proportions — même si la concentration de l’air diminue avec l’altitude — sont identiques quel que soit le lieu et jusqu’à une altitude de 100 kilomètres. Au-delà, il n’y a pas quasiment plus d’air.
L’air contient également de la vapeur d’eau dans des concentrations qui peuvent beaucoup varier, aussi bien dans le temps que dans l’espace. Ainsi, dans un air froid, le volume de vapeur d’eau dans l’air ne dépasse pas les 0,6 %. En revanche, dans un air chaud, il peut monter jusqu’à plus de 4 %.
Certaines activités humaines affectent la composition de l’atmosphère. En France, la qualité de l’air est désormais surveillée. En fonction des prévisions météo, des pics de pollution peuvent être prévus sur des zones assez précises. © SD-Pictures, Pixabay, DP
Pollution de l’air
La pollution atmosphérique est susceptible de modifier la composition de l’air et d’y ajouter ou d’y supprimer de l’ozone, du méthane ou encore du dioxyde de carbone, par exemple. Les proportions de ces gaz aussi peuvent varier avec l’altitude. Ainsi, l’ozone se concentre entre 20 et 40 kilomètres d’altitude, dans la couche d’ozone.
L’air véhicule aussi des aérosols, des particules solides ou liquides formées par des phénomènes naturels — comme les éruptions volcaniques ou la dispersion du pollen — ou par des activités industrielles. La concentration des aérosols est bien sûr variable.
Mouvements de l’air
L’air est aminé de mouvements incessants provoqués par des différences de température et de pression. En effet, la température de l’air, par exemple, décroît, dans la troposphère, de quelque 6 °C par kilomètre d’altitude. De quoi créer des mouvements de convection rapide. Les mouvements de l’air se ressentent notamment lorsque le vent souffle.

Le mot « pneu » vient du mot « pneumatique ». Il désigne un tore souple composé à 80 % de gomme naturelle, de caoutchouc synthétique, de noir de carbone et d'huile. Les autres matériaux utilisés, câbles textiles ou métalliques, interviennent dans le renforcement de la structure. 
Inventé en 1889 par John Dunlop
Description et rôle du pneu
Monté sur la jante d'une roue, le pneu est gonflé avec un gaz sous pression, l'air ou l'azote. Son rôle est d'assurer un contact adhérent au sol, d'atténuer les chocs et les vibrations de véhicules terrestres en circulation ou placés en configuration de circulation terrestre, comme un avion en phase de décollage. 
Invention et amélioration du pneu
On doit cette invention à John Dunlop qu'il fait breveter en 1889. Il fonde sa première manufacture et équipe les vélos. En 1891, en France, Edouard et son frère André Michelin, créent un système de pneus à chambre à air. L'industrie automobile s'en empare et remplace les bandages par ces pneus. En 1955, Michelin innove avec le pneu sans chambre à air ou tubeless. L'action de la chambre à air est remplacée par le butyle, un élastomère à l'étanchéité dix fois plus efficace que celle de l'isoprène ou du caoutchouc naturel.
Lors du roulement, le pneu est soumis à des dissipations énergétiques importantes. Son coefficient d'adhérence, qui varie de 1 à 10, diffère selon son état, sa largeur, la sculpture de ses rainures, la qualité de revêtement du sol et les conditions climatiques. La résistance à des facteurs comme la lumière, la pluie, le sel, le froid ou le chaud, est liée à la présence d'additifs : cadmium, zinc, et sélénium. Ils renforcent le caoutchouc mais le rendent toxique.

Pneu

12845_1891-:-michelin-invente-le-pneu-demontable

Charles Mochet invente le v&eacute;lo couch&eacute;, h&eacute;ritier de son v&eacute;locar &agrave; 4 roues et 2 places. Convaincu que son nouveau v&eacute;lo est plus rapide que les autres, il remporte tous les d&eacute;fis lanc&eacute;s aux autres cyclistes. Le v&eacute;lo couch&eacute; sera exclu des comp&eacute;titions en 1934. Le premier v&eacute;lo horizontal commercial sortira en 1978.&nbsp;&copy; Flickr, CC by-nc 2.0

1933 : le vélo couché

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Les [popupdefinition id=11105]automobiles[/popupdefinition] envahissent les villes et les campagnes, ce qui se r&eacute;percute sur les ventes de [popupdefinition id=11075]bicyclettes[/popupdefinition] qui sont alors au plus bas (baisse continue des ventes de 1945 &agrave; 1956). Pour sortir de la crise, le v&eacute;lo se r&eacute;invente petit &agrave; petit. Apparaissent des am&eacute;liorations pour plus de confort et de s&eacute;curit&eacute;. Diff&eacute;rents types de v&eacute;los vont aussi voir le jour.&copy; Clker-Free-Vector-Images, CCO

1950 : le vélo est en crise

Une automobile est un véhicule terrestre disposant de roues et équipé d'un moteur embarqué qui le propulse. 
Inventée en 1886 par Carl Benz
La toute première automobile : à vapeur 
La première ébauche d'un véhicule mobile a lieu en 1796 lorsque le Français Joseph Cugnot plaça une machine à vapeur à l'arrière d'une charrette : le fardier. Plusieurs tentatives furent opérées dans les décennies suivantes, toutes se basant sur la machine à vapeur. Mais cette dernière empêchait tout véhicule de devenir réellement mobile, en raison de sa lourdeur, de sa faible vitesse et de son autonomie de quelques dizaines de minutes. Il fallut attendre le moteur à explosion en 1859 pour voir apparaître les premières automobiles.
Les évolutions de l'automobile moderne
L'ingénieur allemand Carl Benz est considéré comme l'inventeur de l'automobile moderne : il s'inspira du modèle de moteur mis au point par Nikolaus Otto pour créer son véhicule, équipé de trois roues et d'un moteur à explosion. Il dépose alors un brevet qui est validé le 29 janvier 1886. Carl Benz entreprend immédiatement la création d'une entreprise qui porte son nom et qui, en l'espace de 15 ans, devient leader mondial de ce secteur. À partir des années 1920, l'automobile se démocratise dans le monde entier, avec le développement des routes goudronnées et l'instauration du code de la route. Elle est composée d'un châssis roulant sur lequel est installé un groupe motopropulseur commandé par le conducteur à l'aide d'un volant et d'éventuelles pédales. Le moteur installé est un moteur à combustion interne ou un moteur électrique. L'essor des accessoires tels que l'ABS et l'airbag lui ont permis de devenir plus sûre et de réduire le nombre de morts sur les routes.

Automobile

12833_1950-:-le-velo-est-en-crise

BMX est l'acronyme de bicycle [popupdefinition id=11093]moto[/popupdefinition] cross. Ce nouveau sport californien arrive en France &agrave; la fin des ann&eacute;es 1960, fort de son succ&egrave;s aux &Eacute;tats-Unis. Ses inventeurs se sont inspir&eacute;s des courses de motocross pour d&eacute;velopper des comp&eacute;titions qui en reprennent les codes mais avec des deux roues taill&eacute;es pour.&nbsp;&copy; Flickr CC by-nc 2.0

1968 : naissance du BMX en Californie

La motocyclette est un véhicule à moteur doté de deux routes monotraces. 
Inventée en 1868-12-16 par Louis-Guillaume Perreaux
Description de la motocyclette
Assis sur une selle, à califourchon, le pilote casqué tient entre ses deux mains un guidon. Ses pieds sont au sol quand il est à l'arrêt, et sur des repose-pieds, quand le véhicule circule. Le siège arrière peut accueillir un passager. Le mot « moto », couramment utilisé, est l'apocope de motocyclette, créée en 1897 par les fabricants parisiens, Eugène et Michel Werner, pour désigner un de leurs modèles.
Évolution de la motocyclette
La paternité de l'invention de la motocyclette revient à Louis-Guillaume Perreaux. Ingénieur à Paris, il dépose son brevet le 26 décembre 1868. Son véhicule est un vélocipède équipé d'un moteur à vapeur qui entraîne la roue arrière. Les deux pédales agissent sur la roue avant. En 1885, Daimler teste la mise en place d'un moteur à pétrole. Dix ans plus tard, les frères Werner commercialisent leur version équipée d'un moteur placé au dessus de la roue avant.
Utilisation de la motocyclette
Sportive, routière, roadster, custom, trail, et scooter, la motocyclette connaît aujourd'hui des déclinaisons pour un usage quotidien, sportif, ou touristique. Les châssis diffèrent selon les contraintes que l'engin va subir. Chaque organe est pensé en accord avec le centre de gravité. Les suspensions nécessitent des réglages rigoureux car une perte d'adhérence peut amener à une perte de contrôle. Des freins à disque ou à tambour aident au freinage. Apprendre et maîtriser le contrebraquage, la précession gyroscopique de la roue avant, les trajectoires, la conduite au regard et à l'anticipation, l'angle mort des automobilistes, le freinage, sont des étapes primordiales pour limiter les risques d'accident.

Motocyclette

12823_1968-:-naissance-du-bmx-en-californie

Apr&egrave;s la crise des ann&eacute;es 1950, les ventes de v&eacute;lo reprennent des [popupdefinition id=4126]couleurs[/popupdefinition], notamment avec l'arriv&eacute;e de mod&egrave;les plus sportifs venus tout droit des &Eacute;tats-Unis. Le BMX et aussi, &agrave; partir des ann&eacute;es 1970, le v&eacute;lo tout terrain ou mountain bike.&copy; zeimusu, CCO

1970-1980 : les vélos tout terrain partent à la conquête du monde

La couleur, c'est ce qui permet de différencier deux objets de formes et de structures identiques, par exemple le drapeau italien du drapeau français. C'est aussi ce qui n'est ni blanc, ni gris, ni noir. Le blanc et le noir étant les bornes de la gamme des gris neutres.
Quelquefois, la couleur est utilisée pour désigner un objet, comme dans le cas d’un tube de rouge pour parler du rouge à lèvres, par exemple. La couleur est aussi parfois confondue avec la tonalité. Par exemple dans un ton vert, il y a plusieurs couleurs vertes, plus ou moins claires ou foncées. Une couleur est unique.
Il existe deux systèmes trichromatiques (trois couleurs primaires) :
par synthèse additive, dont les couleurs primaires sont rouge, vert et bleu (RVB) ;et par synthèse soustractive, dont les couleurs primaires sont cyan, magenta et jaune (CMJ).
La couleur du physicien
La couleur, c’est aussi la sensation produite par un rayonnement physiquement défini appelé stimulus. Celui-ci pénètre dans l'œil et est capté par des millions de cônes répartis dans la rétine mais surtout concentrés dans sa partie centrale, la fovéa, siège de la vision la plus distincte.
Pour le physicien, le terme de couleur renvoie donc à la couleur spectrale, c’est-à-dire à la perception sensorielle de l’œil humain en fonction de la longueur d’onde de la lumière qu’il reçoit. Ainsi, une lumière de longueur d’onde 550 nm est perçue comme étant de couleur verte. Le spectre visible est composé des sept couleurs de l’arc-en-ciel, soit rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet. Le vert étant la couleur à laquelle l’œil humain est le plus sensible.
 L’œil humain peut différencier près de huit millions de nuances de couleurs. Pourtant, cet organe si avancé ne donne que peu d’informations à notre cortex pour créer une image. Alors que se passe-t-il exactement lorsque nous voyons ? Unisciel et l’université de Lille 1 nous expliquent, avec le programme Kézako, le fonctionnement de ce surprenant organe. © Unisciel
La production des couleurs
C’est en interagissant (absorption, diffusion, réfraction, interférences ou diffraction) avec la matière que la lumière produit des couleurs. La couleur bleue du ciel est ainsi le résultat d'une combinaison de plusieurs de ces phénomènes.
L’absorption de lumière est l’un des principaux mécanismes qui entrent dans le jeu des couleurs dans la vie courante. En effet, la plupart des matériaux ont pour particularité d’absorber certaines longueurs d’ondes de la lumière. Si, par exemple, les carottes nous apparaissent orange, c’est qu’elles contiennent du bêtacarotène qui absorbe les longueurs d’ondes comprises entre le violet et le vert et réfléchit la partie du spectre allant du rouge au vert.
La couleur du physicien des particules
Le physicien des particules utilise le terme « couleur » pour désigner un nombre quantique attribué aux quarks et aux gluons. Ainsi, les quarks existent en trois couleurs : rouge, bleu et vert. Les hadrons, quant à eux, sont de couleur neutre, c’est-à-dire blancs. Cependant, aucun rapport ici avec une perception visuelle que nous pourrions en avoir.
La notion de charge de couleur a été introduite pour expliquer la coexistence des quarks au sein des hadrons, tout en satisfaisant le principe d’exclusion de Pauli. Aujourd’hui, la chromodynamique quantique joue un rôle important dans le modèle standard de la physique des particules.

Couleur

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Le v&eacute;lo tout terrain &eacute;volue. Gary Fisher, Tom Ritchey et Charlie Kelly am&eacute;liorent un mod&egrave;le de la marque Schwinn et le dotent de deux d&eacute;railleurs. Le MountainBikes est n&eacute;.&copy; Flickr CC by-nc 2.0

1976 : les premiers Mountain bikes sortent des usines

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Invent&eacute; vraisemblablement au milieu du XIXe si&egrave;cle, dans la foul&eacute;e du Grand Bi, le monocycle est &eacute;norm&eacute;ment repris dans les cirques. Il fait de nouveau beaucoup d&rsquo;&eacute;mules &agrave; notre &eacute;poque. Le monocycle s&rsquo;est d&eacute;velopp&eacute; en mod&egrave;les&nbsp;tout-terrain&nbsp;et aussi avec assistance &eacute;lectrique.&nbsp;&copy; Openclipart, CC0 1.0

1974 : l'essor du monocycle

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Il y en a eu des [popupdefinition id=915]d&eacute;clinaisons[/popupdefinition] de v&eacute;los depuis l'apparition de la draisienne : des tandems, des monocycles, des v&eacute;locars, des v&eacute;los couch&eacute;s, des v&eacute;los tout terrain ou tout chemin, des triporteurs, etc. Voici un mod&egrave;le original pour des sorties en couple ou entre amis, le Fun2Go de VanRaam, un [popupdefinition id=15332]solide[/popupdefinition] tricycle &agrave; deux places, sorti au milieu des ann&eacute;es 2000.&nbsp;&copy; Erik Wannee, CC by-sa 4.0

2005 : un tandem tricycle

Avec notamment l’état liquide et l’état gazeux, l’état solide est l’un des états de la matière. Dans l’état solide, ions, atomes ou molécules sont fortement liés les un(e)s aux autres et ne disposent que de très peu de liberté de mouvement.
Cristaux et solides amorphes
À l’échelle macroscopique, un solide présente une forme et un volume déterminés. Ceux-ci ne peuvent varier que si une force d’une intensité suffisamment élevée est appliquée au solide.
À l’échelle microscopique, on distingue :
les cristaux dans lesquels les atomes sont ordonnés et disposés de façon régulière ;les solides amorphes dans lesquels il ne règne pas un tel ordre.
Les liaisons fortes des solides
Parmi les liaisons qui maintiennent les atomes d’un solide ensemble, on peut citer les liaisons covalentes. Généralement, l’existence de ce type de liaison conduit à des solides particulièrement durs, comme le diamant.
On peut parler également des liaisons ioniques qui interviennent entre des ions de charges opposées. Elles assurent, par exemple, la cohésion d’un grain de sel.
État solide de l'eau
Les liaisons métalliques rendent les solides plus malléables, les liaisons hydrogène permettent d’atteindre l’état solide à faible température (eau-glace) et les liaisons de Van der Waals rendent la matière solide à très basse température.

Solide

L´une des coordonnées équatoriales polaires et l´une des coordonnées horaires. Angle de la direction avec l´équateur céleste. La déclinaison est comptée en degrés, de -90° à +90 °.

Déclinaison

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Tous les composants d&rsquo;un v&eacute;lo tout terrain.&nbsp;&copy; Al2, CC by-sa 3.0

Anatomie d’un vélo

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Vélo

Draisienne

Chaine vélo

Faire du vélo

Baron Karl von Drais

Pédalier

Michaudine

Le Grand Bi

Michelin

Pneu Michelin

Dunlop

Charles Mochet

Vélo couché

Touring Club de France

Dérailleur

Mountain bike

Schwinn

Monocycle

Tricycle

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Peintre, inventeur, ingénieur, scientifique, humaniste, philosophe, il est pour beaucoup un esprit universel, qui fascine encore cinq cents ans plus tard. Au passage du quinzième siècle au seizième, il illustre, et parfois incarne, la Renaissance, avec ses avancées dans le domaine artistique mais aussi dans les sciences et, avant tout, dans l'approche scientifique.
Leonardo di ser Piero, dit Leonardo da Vinci (Léonard de Vinci pour les francophones), naît le 15 avril 1452 à Vinci, petite ville de Toscane proche de Florence, des amours illégitimes d'un notaire, ser Piero, et d'une paysanne. Après une éducation scolaire diversifiée, il commence sa vie d'adulte comme peintre dans un atelier florentin de grande renommée, celui de Verrochio. A 26 ans, Léonard quitte son maître et a déjà acquis une belle réputation d'artiste peintre. Adepte de l'art nouveau du clair-obscur, il perfectionne sa technique du sfumato (embrumé) qui adoucit les contrastes et améliore le réalisme des paysages ou des portraits.
Le sourire de La Joconde, cinq siècles plus tard, émerveille toujours l'amateur et interroge l'expert. (Domaine public)
En 1481, il s'installe à Milan au service du duc Ludovic Sforza. Ses activités sont alors multiples. Il est peintre (La Cène est réalisée à cette époque) mais aussi sculpteur, ordonnateur des spectacles et ingénieur. Il travaille sur différents projets techniques, du métier à tisser à l'amélioration des horloges et s'intéresse aux mathématiques. On le retrouve également, en tant qu'ingénieur, dans une étude sur l'irrigation des cultures par les fleuves et les canaux. Urbaniste avant l'heure, il réfléchit sur une cité idéale.
Après l'invasion de la Toscane par les Français, avec qui il collabore provisoirement, puis le retour de Ludovic Sforza, il fuit à Venise.
C'est d'abord comme ingénieur qu'il entre au service du pouvoir vénitien, pour mettre au point une défense de la ville contre les envahisseurs potentiels, censément turcs. C'est là qu'il conçoit un scaphandre à casque pour évoluer sous les eaux, mais qui ne sera jamais testé.
Une machine pour creuser les canaux. © Biblioteca Ambrosiana
Dans les années 1500, il est de retour à Florence et participe à des travaux d'hydraulique. Mais la peinture est toujours au centre de son œuvre et c'est en 1503 qu'il entame le Portrait de Monna Lisa, qui deviendra La Joconde, un tableau qui ne le quittera jamais. Au même moment, il se lance dans la réalisation d'une gigantesque fresque murale, La bataille d'Anghiari, au Palazzo Vecchio, en face de celle commandée à Michel-Ange. L'œuvre restera inachevée, peut-être à cause d'un procédé de séchage un peu trop innovant, qui a dégradé la peinture. La fresque sera recouverte par une autre et se trouve peut-être encore aujourd'hui derrière un mur, actuellement recouvert par une autre fresque, de Giorgio Vasari.
A cette époque, Léonard est féru de sciences. Il étudie les mathématiques, l'anatomie animale et humaine, ainsi que le vol des oiseaux. Il continuera dans cette voie après un séjour à Milan, dans une région de nouveau envahie par les Français et passée sous le gouvernement de Charles d'Amboise. Entre 1508 et 1510, il réalise plusieurs études qui seront réunies dans un document unique, le Codex Leicester. Cet ouvrage de 72 pages donne une solution à la présence de fossiles de coquillages à haute altitude en montagne (le sol, selon Léonard, se serait soulevé), étudie le mouvement de l'eau des rivières et l'érosion qui en résulte et s'intéresse à la lumière émise par la Lune, qui serait due à la réflexion de la lumière solaire par un océan recouvrant notre satellite.
Dans toutes ces études, Léonard de Vinci suit une méthode rationnelle, rigoureuse, fondée sur l'observation. Infatigable et éclectique, il dessine, comme en témoignent les documents parvenus jusqu'à nous, à peu près tout ce qu'il rencontre, humains, animaux, plantes, mécanismes... Il a le rare privilège d'avoir accès à des cadavres humains, dont il étudie minutieusement l'anatomie interne. En géométrie, il explore des formes nouvelles. Son dessin du rhombicuboctaèdre est devenu célèbre.
Huit triangles et dix-huit carrés : c'est le rhombicuboctaèdre. (Licence Commons)
Léonard vit ses dernières années italiennes à Rome, au service des Médicis, qui dirigent quasiment le pays et protègent l'artiste depuis longtemps. Mais la concurrence de Raphaël et de Michel-Ange, étoiles montantes de la peinture et de la sculpture, est rude...
En 1515, la bataille de Marignan donne le pays milanais à François 1er, qui convie Léonard en France. L'année suivante, l'artiste s'installe au Clos-Lucé, dans un manoir situé à quelques centaines de mètres du château d'Amboise. Il suscite l'admiration du roi, qui lui achète La Joconde, et le laisse libre de « faire ce qu'il veut ». Mais Léonard est malade et meurt en 1519.
Les dizaines de milliers de documents, notes manuscrites, études, dessins, sont assez rapidement disséminés et ne seront récupérés qu'en partie au fil des siècles.
L'homme de Vitruve. Comme le montre ce célèbre dessin de son étude du corps humain, Léonard de Vinci ne posait pas de frontière entre l'art et la science. Il reprend ici les observations anthropométriques de l'architecte romain Vitruve, dont le travail sur les proportions du corps humain inspirera les artistes de la Renaissance. (Licence Commons)
L'héritage scientifique de Léonard de Vinci
Son hélicoptère ne pouvait pas voler, son scaphandre aurait noyé son utilisateur, son parachute était trop lourd, son char d'assaut restait mal pratique... Que n'a-t-on dit sur les inventions impossibles de Léonard de Vinci.
Le jugement est nécessairement injuste s'il ne prend pas en compte le contexte. A l'orée du seizième siècle, la seule force motrice connue était la puissance animale ou humaine et la science est balbutiante. Les inventions de Léonard, qu'elles soient véritablement nouvelles (comme les engins volants) ou inspirées de travaux antérieurs (comme nombre de ses machines hydrauliques), reposent néanmoins sur des concepts novateurs pour l'époque.
Son hélicoptère, ou vis aérienne, ne peut pas voler, même avec un moteur, car il manque une hélice contra-rotative pour éviter de faire tourner aussi la cabine et son passager. Mais cette ébauche exploite une idée neuve : l'air est épais et on peut y prendre appui. Son parachute est trop lourd car la technologie de l'époque n'avait pas encore inventé... les nouveaux matériaux. Le 26 avril 2008, Olivier Vietti-Teppa a sauté depuis 650 mètres d'altitude au-dessus de l'aéroport de Payern (Suisse, canton de Vaud) avec un engin calqué sur celui de Léonard, mais constitué d'une toile moderne.
Etude pour une machine volante. Licence Commons
Ces inventions sont pour la plupart restées sans lendemain, sauf dans le domaine de l'hydraulique, sans doute parce qu'elles étaient très en avance sur leur époque mais aussi parce qu'elles sont restées longtemps inconnues. De son vivant, Léonard de Vinci a explicitement émis un doute sur l'usage qu'en feraient ses contemporains. Même s'il a étudié de nombreux engins militaires, l'artiste considérait la guerre comme une « folie sauvage ». A l'approche de sa mort, il a tout de même légué l'ensemble de ses manuscrits à Francesco Melzi, qui fut son élève et était resté son ami fidèle. Mais ces dizaines de milliers de documents ont disparu complètement durant quatre siècles.
Etude anatomique de l'embryon humain. (Licence Commons)
Sur le plan scientifique, en revanche, l'apport de Léonard de Vinci a probablement marqué la génération suivante. C'est bien à cette époque que l'on assiste à la naissance d'une véritable méthode scientifique, allant de l'observation à la théorie en passant par l'hypothèse et l'expérience. Galilée, qui naît 45 ans après la mort de Léonard, en sera un des grands fleurons suivants.
Quelques inventions
Le marteau mécanique, le scaphandre, le bateau à aubes, les barrières de protection mobiles, la pompe hydraulique, la machine à tailler les vis en bois, les ailettes pour les obus de mortier, le canon à vapeur, le sous-marin, le char d'assaut, l'automobile, les ski flottants, la calculatrice, le roulement à billes, l'hélicoptère, le deltaplane, le métier à tisser mécanique, la machine à carder, la machine à polir les miroirs, le parachute, la bicyclette (contestée)...
Une machine à polir les miroirs. (Licence Commons)
Où voir Léonard ?
Le château du Clos-Lucé (Amboise, Indre-et Loire), restauré, se visite. C'est là que Léonard de Vinci vécut ses dernières années. Dans une grande halle se trouvent réunies plusieurs maquettes de différents engins imaginés par Léonard.
Le Musée des Sciences et des Techniques Léonard de Vinci, à Milan, expose une grande quantité de dessins et de maquettes.
Documents importants parvenus jusqu'à nous
Codex AtlanticusRecueil de dessins et de notes, datés de 1478 à 1518, rassemblés en 1.119 feuillets de grand format (celui d'un atlas, d'où le nom). Il rassemble les principales études techniques de Léonard de Vinci. On y trouve de nombreux engins hydrauliques pour le transport ou le pompage de l'eau. Y figure également un pont démontable, destiné aux militaires tout comme le fameux char d'assaut. Une simple esquisse évoque l'idée étonnante de flotteurs pour marcher sur l'eau. C'est également dans ce document que se trouvent réunis les dessins de machines volantes, planeurs et vis aérienne, et les études du vol des oiseaux. Le Codex Atlanticus se trouve actuellement à la Bibliothèque Ambrosienne de Milan.Codex LeicesterEnsemble de 18 feuilles pliées en deux et écrites en recto-verso, et donc constitué de 72 pages. Rédigé en écriture spéculaire (de gauche à droite, que l'on peut lire à l'aide d'un miroir), il récapitule des observations scientifiques dans plusieurs domaines. Léonard y explique la présence de coquillages fossiles en montagne par le soulèvement du fond de la mer dans le passé. L'eau recouvrant la surface lunaire expliquerait la réflexion de la lumière solaire. S'y trouvent également des observations sur les mouvements des fleuves et des rivières et sur l'érosion qu'ils engendrent. Bill Gates l'a acheté en 1994 pour 30,8 millions de dollars. Chaque année, il est exposé dans un pays différent.Codex de Madrid I et IIDécouvert en 1966, il contient des dessins de multiples mécanismes, précisément décrits.
Quelques œuvres parmi les plus connues
La Vierge aux rochers (entre 1483 et 1484), première version, musée du Louvre, Paris.Le Musicien (1490), portrait de Franchini Gaffurio, Bibliothèque Ambrosienne, Milan.La Belle Ferronière (entre 1490 et 1496), musée du Louvre, Paris.La Cène (entre 1495 et 1498), fresque, Eglise Santa Maria delle Grazie, Milan.La Joconde ou Mona Lisa (entre 1503 et 1504 puis entre 1510 et 1515), musée du Louvre, Paris.La bataille d'Anghiari (1504-1506), peinture murale inachevée, salle du Grand conseil du Palazzo Vecchio, Florence, détruite au XVIe siècle, reprise ensuite, notamment par Pierre-Paul Rubens.La Vierge, l'Enfant Jésus et sainte Anne (1508-1510), musée du Louvre, Paris.Bacchus (1510-1515), musée du Louvre, Paris.

Léonard De Vinci

La masse est une propriété physique fondamentale d’un corps. Elle rend compte, dans une bonne approximation, de la quantité de matière contenue dans ce corps indépendamment de l’endroit où il se trouve.L'unité de la masse : le kilogrammeLa masse se représente par le symbole m et, dans le Système international, son unité est le kilogramme (kg).Il existe en réalité, deux types de masse :la masse d’inertie qui indique la résistance qu’un corps oppose à une modification de son mouvement sous l’action d’une force ;la masse gravitationnelle, relative à la gravitation à laquelle le corps est soumis.Dans les faits, ces deux grandeurs sont équivalentes. L’expérience a montré en effet qu’elles étaient égales à 10-12 près.Entre 1889 et 2019, le kilogramme était défini comme la masse de l’étalon mille grammes en Platine-Iridium, ici en image de synthèse. Mais des questions de précision et de stabilité de l’étalon ont poussé les scientifiques à se tourner vers la constante de Planck. © astrosystem, Adobe StockNe pas confondre masse et poidsSi, dans la vie courante, la confusion ne prête pas à conséquence, il est de bon ton pour tout apprenti physicien de bien faire la différence entre poids et masse.Le poids, également appelé « masse gravitationnelle », exprime la force de gravitation qu’un corps exerce sur un autre. Ainsi le poids varie selon l’endroit dans lequel on place le corps en question. Sur la Lune, un corps présentera un poids six fois moindre que sur la Terre. L’unité de poids est le Newton (N).Masse et poids sont liés par la relation suivante :poids = masse x goù g représente l’accélération de la pesanteur en un lieu donné