Physique 1BAC-Fr EL AAMRANI

1BAC-BIOF
Livre de l'élève
pHYSIQUE
Version préliminaire !

1- Rotation d'un dolide indéformable autour d'un axe fixe
2- Travail et puissance d'une force
3- Travail et énergie cinétique
4- Travail et énergie potentielle - Energie mécanique (En cours)
5- ...
6- ...
7- ...
8- ...

Physique : Chapitre 1 1BAC
Pr. A. ELAAMRANI - Lycée Anoual-Agadir A.S : 2020-2021
Rotation d’un corps solide indéformable autour d’un axe fixe
I- Définition du mouvement de rotation autour d’un axe fixe :
Un solide tourne autour d’un axe fixe (∆) si : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Remarque :
- La trajectoire de chaque point de solide appartient au plan perpendiculaire à l’axe de
rotation (∆).
- Pour un seul point, on parle d’un mouvement circulaire, alors que pour le corps solide (S) on parle d’un
mouvement de rotation autour de l’axe (∆)
Exemple :
II- Repérage d'un point M d’un solide en rotation autour d’un axe fixe (∆).
1- Abscisse curviligne :
Soit A un point quelconque d’un solide en rotation autour d’un axe
fixe (∆). On oriente la trajectoire selon le sens (+) du mouvement.
On y choisit un point de référence A0. La position du point mobile
A est repérée par son abscisse curviligne noté « s », tel que :
2- Abscisse angulaire
On peut aussi repérer la position du point mobile A par l’abscisse
angulaire noté « θ » qui mesure l'angle de la rotation depuis l'origine A0 sur le cercle. Donc :
Remarque : Pour convertir le degré en radian :  = 180°  1° = 0,0174533 rad
Exemple : - Conversion de 27° en radians : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- Conversion de 0,35 rad en degrés :. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
……………..
…………………..
Une porte
Une roue

Physique : Chapitre 1 1BAC
Pr. A. ELAAMRANI - Lycée Anoual-Agadir A.S : 2020-2021
3- Relation entre S et  :
L’abscisse angulaire θ(t) et abscisse curviligne s(t) sont proportionnelles; il résulte de la définition du radian la
relation suivante :
III - Vitesse d’un solide en rotation autour d’un axe fixe.
Pour décrire le mouvement de rotation d’un solide indéformable, il
suffit d’étudier le mouvement de l’un de ses points n’appartenant
pas à l’axe de rotation.
Soit A1 la position d’un point A du solide à l’instant t1 et A2 la
position du même point à l’instant t2.
Au cours de la durée ∆t = t2 − t1 :
 Le point A parcours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 Le solide (S) tourne d’. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1- Vitesse angulaire
1-1. Vitesse angulaire moyenne
On appelle vitesse angulaire moyenne 𝝎𝒎, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La vitesse angulaire moyenne du point A est donnée par la relation :
1-2. Vitesse angulaire instantanée
A un instant donné t, la vitesse angulaire instantanée i d'un
solide se définit comme : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
En considérant t1 et t3 deux instants très proches et qui encadrent
l’instant t2, la vitesse angulaire instantanée i de solide notée
dans ce cas 2 est donnée par la relation :
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Physique : Chapitre 1 1BAC
Pr. A. ELAAMRANI - Lycée Anoual-Agadir A.S : 2020-2021
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
 : indique une variation élémentaire (infinitésimale) pendant une durée t très courte.
1-3. Vitesse linéaire
La vitesse (vitesse linéaire ou vitesse tangentielle) du point A à un instant t se définit comme : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exemple : La vitesse linéaire du point A s’exprime comme suit :
2- Relation entre  et v :
Par définition, le nombre π est le rapport entre la circonférence d’un cercle P et son
diamètre D, on a donc : P =  . D = 2  R ;
Pour un arc (un segment s du cercle) cette relation peut être écrite :
s = .R (Pour un cercle  = 2) ou : s = .R
Comme :
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . donc : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d’où :
Remarque : La vitesse angulaire  est la même pour tous les points du solide, tandis que la vitesse linéaire v est
la même seulement pour les points ayant la même distance (même rayon r) avec l’axe de rotation ().
IV - Mouvement de rotation uniforme
1- Définition
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2- Caractéristiques du mouvement de rotation uniforme
- La période T : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pour un tour :  = 2 rad et t = T, donc : . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . D’où : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
- La fréquence : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .