PROGRAMME DE KHÔLLES Semaine 23 : du 18 au 21 avril
Sciences Physiques - ISEP P1A 2016/2017
M5 : Moment de force et moment cinétique
Suggestion de questions de cours
Moment d’une force :
—
Définir le moment d’une force. Relier la direction et le sens du vecteur moment de force à
l’influence que peut avoir la force sur le mouvement.
—
Définir le moment scalaire d’une force par rapport à un axe. Relier le signe du moment scalaire
suivant le sens de rotation qu’imposerait la force suivant le sens direct ou indirect du vecteur
directeur de l’axe.
—
Définir le bras de levier d’une force et exprimer son moment scalaire en fonction du bras de
levier.
Théorème du moment cinétique pour un point matériel :
—
Définir le moment cinétique d’un point matériel. Relier la direction et le sens du vecteur
moment cinétique aux caractéristiques du mouvement.
—
Définir le moment cinétique scalaire par rapport à un axe. Relier le signe du moment scalaire
suivant le sens de rotation du mouvement suivant le sens direct ou indirect du vecteur directeur
de l’axe.
—
Définir le bras de levier d’une force et exprimer son moment scalaire en fonction du bras de
levier.
— Démontrer le théorème du moment cinétique (vectoriel et scalaire).
Théorème du moment cinétique pour un système de points :
— Définir le moment cinétique d’un système de points.
—
Démontrer le théorème du moment cinétique pour un système de points. Montrer que le
moment des forces intérieures est nul.
—
Montrer que pour calculer le moment du poids d’un système de points, il suffit de s’intéresser
à son centre de gravité affecté de la masse totale du système.
Cas d’un solide en rotation autour d’un axe fixe :
—
Établir l’expression du moment d’inertie par rapport à un axe dans le cas d’un système de
points matériels rigide (solide indéformable). Comment s’écrit alors le moment cinétique
scalaire en fonction de la vitesse angulaire ?
—
Établir l’expression l’énergie cinétique de rotation du solide en fonction du moment d’inertie
et de la vitesse angulaire.
—
Exprimer le théorème du moment cinétique dans le cas du solide en rotation autour d’un axe
fixe, et en déduire le théorème de la puissance cinétique. Quelle est l’expression de la puissance
d’une force en fonction de son moment cinétique scalaire et de la vitesse angulaire ?
— Définir une liaison pivot. Que dire du moment qu’elle peut produire sur le solide ?
Que dire d’une liaison pivot parfaite ?
1N.Gaudouen