
Mécanique – Deuxième partie
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TD M7 : Eléments de dynamique d’un solide et d’un système
déformable
But du chapitre
• Etendre les résultats de dynamique et d’énergétique concernant les points matériels à des
systèmes formés d’un nombre quelconque de points.
• Etudier le mouvement d'un solide en rotation autour d’un axe.
Plan prévisionnel du chapitre
I – Solide et système déformable
• Distinguer un solide d’un système déformable.
II – Rappels de la cinématique du solide vue dans le chapitre M1
1°) Translation d’un solide
• Reconnaitre et décrire une translation rectiligne, une translation circulaire.
2°) Rotation d’un solide autour d’un axe fixe
• Dans le cas d’une rotation autour d’un axe fixe, décrire la trajectoire d’un point quelconque
d’un solide et exprimer sa vitesse en fonction de sa distance à l’axe et de la vitesse
angulaire.
III – Loi de la quantité de mouvement
1°) Quantité de mouvement d’un système
• Savoir que la quantité de mouvement d’un système de masse m et de centre d’inertie G en
mouvement dans le référentiel R s’écrit
/
R
=
.
2°) Loi de la quantité de mouvement
• Savoir que l’application de la loi de la quantité de mouvement à un système non ponctuel
permet de prévoir uniquement le mouvement du centre d’inertie G du système.
IV – Loi du moment cinétique
1°) Moment cinétique d’un système
• Ecrire le moment cinétique par rapport à un point A d’un système de n points matériels Mi.
• Ecrire le moment cinétique par rapport à un axe orienté d’un système de n points matériels
M
i
.
• Dans le cas d’un solide en rotation autour d’un axe, exprimer le moment d’inertie
du
solide par rapport à l’axe ∆.
• Relier qualitativement le moment d’inertie à la répartition des masses.
• Dans le cas d’un solide en rotation autour d’un axe, exprimer le moment cinétique scalaire
du solide en fonction de
et de la vitesse angulaire de rotation
du solide autour de
l’axe ∆.
• Maitriser le caractère algébrique du moment cinétique scalaire.
• Exploiter la relation pour le solide entre le moment cinétique scalaire, la vitesse angulaire de
rotation et le moment d’inertie fourni.