Gext amF
.)(
N en sexrieure forces des résultante
kg en solide du masse :m
m.s en solide du (absolue) onaccélérati 2-
:
:
ext
G
F
a
La dynamique est la partie de la mécanique qui étudie les mouvements des
solides en relation avec les forces qui les produisent.
1 Définition
2 Cas dun solide en translation
2.1 Principe fondamental de la dynamique (PFD)
le PFS est donc un cas particulier du PFD.
0)(
extF
Si laccélération est nulle, alors on a :
2.2 Remarques
Gam
.
sappelle la résultante dynamiqueLe terme
théorème de la résultante du Principe Fondamental de la Statique (PFS)
DYNAMIQUE
2.3 Exemple
Prenons une voiture dont les équations de mouvement sont
données (voir les graphes associés)
La voiture a une masse m 950 kg.
La résistance de lair est négligée.
Gext amF
.)(
x(t ) (m)
t (s)
208,5
243,2
69,5
10s 20s 25s
13,9
v(t ) (m/s)
t (s)
10s 20s 25s
a(t ) (m/s²)
t (s)
1,39
-2,78
10s 20s 25s
NxamFpropultion 5,132039,1.960. 1
b) Calculez la force de freinage en phase 3.
 
NxamFfreinage 264178,2.960. 3
a) Calculez la force de propulsion en phase 1.
Laccélération est portée par laxe x ; aussi, le bilan des
actions mécaniques sur cet axe ne comporte quune seule force,
celle de propulsion. Donc :
3 Cas dun solide en rotation
3.1 Principe fondamental de la dynamique (PFD)
.)( ,zG
ext
GJFM
2-
rad.s en
m².kg en
m.N en
N en
G
extG
ext
J
FM
F
)(
sappelle le moment dynamiqueLe terme
Si laccélération angulaire est nulle, alors on a
0)F(M extG
théorème du moment du Principe Fondamental de la Statique (PFS)
le PFS est donc un cas particulier du PFD.
Le moment dinertie est une quantitéphysique qui caractérise la distribution de la
matière par rapport àun axe. Pour un cylindre, le moment dinertie par rapport àson axe est :
2
.
2
1
,RmJ zG
z
G1
Ci-contre deux cylindres de masse identique m=1 kg ; leur rayon
respectif est R1=5 cm et R2=10 cm . Calculons leur moment
dinertie par rapport àlaxe z
z
G2
1
2
22
,.5,125.1.
2
1
.
2
12
1
1cmkgRmJ zG
22
,.5010.1.
2
1
.
2
12
2
2cmkgRmJ zG
On remarque que le moment dinertie est dautant plus grand que la matière
est éloignée de laxe par rapport auquel est calculéle moment dinertie.
Ceci explique la forme dune toupie par exemple.
3.3 Exemple
Prenons la roue dune voiture dont les équations de
mouvement sont données (voir les graphes associés)
La roue est assimilée àun cylindre plein de
masse m=8 kg et de rayon R=30 cm .
a) Calculez le moment dinertie de la roue par rapport àson axe
de rotation, en kg.m².
 
2
2
,.36,03,0.8.
2
1
.
2
12mkgRmJ zG
(rd)
t (s)
694,5
810,2
231,5
10s 20s 25s
 
t
t (s)
46,3
10s 20s 25s
(rd/s)
 
t
t (s)
4,6
-9,27
10s 20s 25s
(rd/s²)
 
t
b) Calculez le couple àla jante, en N.m , pour les phases 1 et 3.
mNJC zG
Jante .65,16,4.36,0.
,
1
.)( ,zG
ext
GJFM
Phase 1 :
 
mNJC zG
Jante .35,327,9.36,0.
,
2
Phase 2 :
1 / 5 100%
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