Comment passer de la fréquence des roues à la vitesse de la voiture ?

Lycée
LEONARD DE VINCI -
2016/2017
COMMENT PASSER DE LA
FRÉQUENCE DES ROUES À LA
VITESSE DE LA VOITURE ?
LES TRANSPORTS
MECA 5
Objectifs
des Métiers
Connaissances (A SAVOIR)
Capacités (A SAVOIR FAIRE)
 Connaître les notions de fréquence de rotation et
de période
 Connaître l’unité de la fréquence de rotation
(nombre de tours par seconde)
 Être capable de déterminer expérimentalement la
fréquence de rotation d’un mobile
 Être capable de déterminer expérimentalement
une relation entre fréquence de rotation et vitesse
linéaire
 Être capable d’appliquer la relation entre la
fréquence de rotation et la vitesse linéaire :
v = 2Rn
1. Mouvement de rotation uniforme
Lycée des Métiers LEONARD DE VINCI (33) – Laboratoire de Mathématiques Sciences Physiques et Chimiques – C. DUPONT - http://eolipyle.free.fr – 2TP 1617 S MECA 5 CO-CORRIGE Mouvement circulaire.docx – 2016/2017
1.1. Mouvement de rotation
A’
Un solide est animé d’un mouvement de rotation autour d’un
axe fixe si la trajectoire de chacun de ses points est un cercle :
 centré sur l’axe,
 perpendiculaire à l’axe
Remarque : le mouvement de rotation est différent du
mouvement de translation circulaire !
A
B’
B
O
1.2. Fréquence de rotation
La période T d’un mouvement de rotation est la durée nécessaire pour
effectuer un tour.
La fréquence de rotation n est le nombre de tours effectués en une seconde :
n=
fréquence
en tr/s
(tours par seconde)
1
T
Période
en s (seconde)
La fréquence de rotation se mesure avec un tachymètre.
Dans le monde professionnel, elle est souvent appelée vitesse de rotation et
s’exprime en tour par min (tr/min).
Tachymètre
optique
V de rotation uniforme
1.3. Mouvement
Un objet est en mouvement de rotation uniforme lorsque sa fréquence de rotation est
constante au cours du temps.
UAB
2de PRO
2TP
S.P.C. / COURS Corrigé
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COMMENT PASSER DE LA FRÉQUENCE DES
ROUES À LA VITESSE DE LA VOITURE ?
MECA 5
2. Relation entre la fréquence de rotation et la vitesse
linéaire
La vitesse linéaire d’un point d’un objet en rotation représente
sa vitesse le long de sa trajectoire circulaire. Elle s’exprime en
mètre par seconde (m/s).
M
La vitesse linéaire v et la fréquence de rotation n (d’un point M
situé à une distance R du centre de rotation) sont liées par la
relation :
O
v = 2 R n
vitesse linéaire
en m/s
fréquence
en tr/s
Rayon
en m
R
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La vitesse de déplacement d’une voiture est égale à la vitesse linéaire d’un point à la surface de la
V
V
roue (lorsque celle-ci
roule sans glisser).
UAB
UAB
Tachymètre
Compteur de vitesse
3. Transmission du mouvement circulaire
V
3.1. Par engrenages
V
L’engrenage est un mécanisme à roues dentées
permettant de transmettre un mouvement de rotation.
Entre les nombre Z de dents des pignons et les
fréquences n de rotation on a :
UAB
UAB
n1 Z1 = n2 Z2
Pignon moteur
Z1 dents
fréquence n1
Pignon mené
Z2 dents
fréquence n2
3.2. Par poulies et courroies
Entre le diamètre D des poulies et les fréquences n de
rotation on a : n1D1 = n2 D2
Poulie menante
diamètre D1
fréquence n1
2de PRO
2TP
S.P.C. / COURS Corrigé
Poulie menée
diamètre D2
fréquence n2
2/2