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

LES TRANSPORTS
Lycée des Métiers LEONARD DE VINCI - 2016/2017
C
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F
FR RÉ ÉQ QU UE EN NC CE E D DE ES S R RO OU UE ES S À À L LA A
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MECA 5
2de PRO
2TP
S.P.C. / COURS Corrigé
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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
Objectifs
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
1.1. Mouvement de rotation
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 !
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 = 1
T
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
1.3. Mouvement de rotation uniforme
Un objet est en mouvement de rotation uniforme lorsque sa fréquence de rotation est
constante au cours du temps.
O
A
B’
A’
B
fréquence
en tr/s
(tours par seconde)
V
UAB
Période
en s (seconde)

MECA 5
C
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R
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2de PRO
2TP
S.P.C. / COURS Corrigé
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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).
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 :
v = 2 R n
La vitesse de déplacement d’une voiture est égale à la vitesse linéaire d’un point à la surface de la
roue (lorsque celle-ci roule sans glisser).
Tachymètre Compteur de vitesse
3. Transmission du mouvement circulaire
3.1. Par engrenages
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 :
n1 Z1 = n2 Z2
Pignon moteur Pignon mené
Z1 dents Z2 dents
fréquence n1 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 Poulie menée
diamètre D1 diamètre D2
fréquence n1 fréquence n2
M
R
O
vitesse linéaire
en m/s
V
UAB
V
UAB
Rayon
en m
fréquence
en tr/s
V
UAB
V
UAB