La rotation autour d'un axe fixe

La deuxième loi de Newton transposée à la rotation : moment, moment d'inertie, accélération angulaire.

Physique-Chimie · Mécanique · chapitre 13 sur 26

Ce chapitre s’ouvre avec un compte gratuit. Voici ce que l’arbre public en porte : l’intention de chaque partie, ses figures publiques, et ses savoir-faire.

Cinématique et dynamique de rotation

Repérer un point d'un solide en rotation par son abscisse angulaire
Exploiter l'expression de l'accélération angulaire
Exploiter les expressions des composantes normale et tangentielle de l'accélération
Appliquer la relation fondamentale de la dynamique de rotation
Exploiter un document ou un enregistrement expérimental

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Rotation uniforme, et systèmes couplant translation et rotation

Deux idées, dans l'ordre. D'abord un cas simple : quand la somme des moments est nulle, la relation fondamentale de la dynamique de rotation dit que la rotation est uniforme, exactement comme la première loi de Newton pour une translation. Ensuite la question la plus difficile du chapitre : un solide qui tombe et un solide qui tourne, reliés l'un à l'autre. Il faut écrire deux lois à la fois, chacune sur son propre système.

Trois inconnues — a, θ̈ et T — et trois relations. La troisième, celle du non-glissement, est celle qu'on oublie, et sans elle le système ne se ferme pas.

Deux corps, donc deux lois : la deuxième loi de Newton pour le solide qui descend, et la relation fondamentale de la dynamique de rotation pour la poulie qui tourne. Chacune a son inconnue, et les deux partagent la tension du fil. Un point est à surveiller : les deux tensions ont la même VALEUR mais pas le même vecteur — le fil tire le solide vers le haut et la poulie vers le bas. Le lien qui ferme le système est le non-glissement du fil : v = R·θ̇, donc a = R·θ̈. Sans cette relation, on a deux équations et trois inconnues.

Exploiter les caractéristiques du mouvement de rotation uniformément varié et ses équations horaires
Exploiter les caractéristiques du mouvement de rotation uniforme
Appliquer conjointement la deuxième loi de Newton et la relation fondamentale de la rotation
Appliquer la relation fondamentale de la dynamique de rotation

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