Une chaise reste stable tant que la verticale passant par son centre de gravité tombe à l'intérieur de l'empattement (la zone d'appui des pieds). Dès qu'elle en sort, la chaise bascule.
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Condition de basculement : un solide posé sur le sol est en équilibre tant que la projection verticale de son centre de gravité G reste à l'intérieur de sa base d'appui. À la limite, la projection coïncide avec l'arête de basculement : c'est l'angle critique θc. Au-delà, c'est la chute.
Positif = on bascule vers l'arrière. Négatif = vers l'avant.
Positif = personne penchée en arrière. Négatif = penchée en avant.
Équilibre stableθ = 0,0 °
Angle critique
θc = ±41,6 °
Marge restante
41,6 °
📋 Géométrie de l'équilibre
🧠 Trois leviers
Empattement large. Plus la base d'appui est large, plus l'angle critique est grand. C'est pourquoi les chaises hautes pour enfants ont des pieds très écartés en éventail.
G bas. Plus le centre de gravité est bas, plus l'angle critique est grand. Une chaise avec lest sous le siège bascule plus difficilement.
Le pivot, c'est l'arête. Quand la chaise bascule vers l'arrière, le pivot est l'arête des pieds arrière. La verticale qui passe par G se déplace : si elle franchit cette arête, le couple du poids fait basculer.
Formule clé
Angle critique : tan(θc) = (b/2) / h_G
où b = empattement et h_G = hauteur du centre de gravité par rapport au sol.