Chapitre 11 Rotation d`un corps rigide autour d`un axe fixe

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Chapitre 11
Rotation d’un corps rigide autour d’un axe fixe
11.0 Introduction
Dans ce chapitre, nous analyserons les mouvements d’objets qui tournent
autour d’un axe fixe en direction ou en position.
Avez-vous d’autres exemples?
Chute roulement
Chute d’une cheminée

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Chapitre 11
Rotation d’un corps rigide autour d’un axe fixe
11.0 Introduction
Grande roue, roues de bicyclette stationnaire ou en roulement , rotation
de la Terre autour de son axe, rotation des CD, DVD, boule de quille,
manivelle, portes, moteurs, satellites en rotation autour de leur axe.
Nous traiterons:
la cinématique ( description, variables angulaires ) des mouvements de
rotation ,
Bref, nous reverrons l’ensemble des concepts ou grandeurs
physiques que nous avons abordés depuis le début du cours pour la
translation.
la dynamique (cause, lois de Newton)
les principes de conservation: énergie et quantité de mouvement.

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Chapitre 11
Rotation d’un corps rigide autour d’un axe fixe
11.0 Introduction
Quels genres de mouvements analyserons-nous? Quelles
seront les équations utiles pour décrire le mouvement?
Nous étudierons les mouvements circulaires uniformes (MCU)
à vitesse constante et les mouvements circulaires
uniformément accélérés (MCUA), combinées avec de la
translation
Nous avons déjà analysé en partie ces types de
mouvements en utilisant des variables linéaires, nous
utiliserons cette fois des variables angulaires.

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11.0 Introduction
2
2
1
tt
oo
αωθ
θ
++=
Pour la position angulaire
t
o
αωω
+=
Pour la vitesse angulaire
Nous utiliserons ces équations pour décrire le mouvement d’objets qui
tournent avec une vitesse angulaire variable autour d’un axe de rotation qui
demeure fixe.
θαωω
∆+= 2
22 o
En fonction du
déplacement
angulaire
Dans les cas où nous aurons une accélération angulaire constante,
nous aurons un MCUA. Les équations du mouvement seront de la
même forme qu’un m.r.u.a soit :
2/)( ωωω += omoy
θ0

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11.1 Cinématique de rotation
Quelles définitions de variables angulaires et d’équations du
mouvement de rotation allons-nous prendre?
Prenons par exemple le mouvement
de rotation d’une roue de bicyclette
autour d’un axe fixe
x
y +
θ s
R
A) Position angulaire thêta θ (rad)
Sens positif anti-horaire
θ = s / R
Par définition