Mouvement d'un solide

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1 Chap7 Mouvement d'un solide I. Mouvement d'un point 1. Relativité du mouvement: On appelle référentiel un objet par rapport auquel le physicien étudie le mouvement. Tout mouvement est relatif au référentiel utilisé (voir cours de seconde). 2. Repère d'espace: Pour repérer la position d'un mobile, il est nécessaire d'associer un repère au référentiel. On appelle repère le système de repérage dans l'espace associé au référentiel. 3.Date: Un événement est repéré par sa date. Une durée est l'intervalle de temps séparant deux dates. II. Vitesse d'un point 1. Vitesse moyenne: On appelle vitesse moyenne d'un solide ponctuel le quotient de la distance parcourue par le solide par le temps mis pour la parcourir.

2 Mouvement rectiligne Mouvement curviligne 2. Vitesse instantanée On appelle vitesse instantanée d'un solide ponctuel à la date t la vitesse moyenne du solide pendant une brève durée autour de la date t. Remarques La vitesse du mobile dépend du référentiel utilisé. La vitesse instantanée est la valeur indiquée par le tachymètre (indicateur de vitesse) d'un véhicule. Le mouvement est dit uniforme si la valeur de la vitesse instantanée reste constante. Le mouvement est dit accéléré si la valeur de la vitesse instantanée augmente au cours du temps. Le mouvement est dit décéléré si la valeur de la vitesse instantanée diminue au cours du temps. 3. Vecteur vitesse A un instant de date t, le mouvement d'un mobile est déterminé par: La position du mobile. Le vecteur vitesse du mobile caractérisé par: o sa direction: la tangente à la trajectoire. o son sens :celui du mouvement. o sa valeur: la vitesse instantanée du mobile. III. Mouvement d'un solide indéformable 1. : On appelle solide indéformable un objet matériel dont la distance entre deux points quelconques ne varie pas au cours du temps. 2. Trajectoires: Définiton: On appelle trajectoire d'un mobile l'ensembles des positions successives de ce mobile au cours du temps.

3 Le mouvement d'un objet est dit curviligne si sa trajectoire est une courbe. Le mouvement d'un objet est dit rectiligne si sa trajectoire est une droite. Le mouvement d'un objet est dit circulaire si sa trajectoire est un cercle. 3. Mouvement de translation: : Un solide possède un mouvement de translation si tout segment du solide reste parallèle à lui même au cours du mouvement. 4. Trajectoires dans un mouvement de translation Translation rectiligne: Tout segment du solide se déplace en restant parallèle à lui même et le mouvement de chaque point est rectiligne. Translation curviligne: Tout segment du solide se déplace en restant parallèle à lui même et le mouvement de chaque point est curviligne. Translation circulaire: Tout segment du solide se déplace en restant parallèle à lui même et le mouvement de chaque point est un cercle.

4 5. Solide en rotation autour d'un axe fixe: a. Un solide possède un mouvement de rotation autour d'un axe fixe si le mouvement de chacun de ses points est un cercle centré sur l'axe de rotation. b. Vitesse angulaire : On appelle vitesse angulaire moyenne le quotient de l'angle dont a tourné le solide par le temps mis pour effectuer cette rotation. m 2-1 t 2 - t 1 avec m en en rad.s -1 2 et 1 en radians (rad) t 2 et t 1 en secondes (s) : On appelle vitesse angulaire instantanée d'un solide à la date t la vitesse angulaire moyenne du solide pendant une brève durée autour de la date t. 2-1 avec t 2 t 1 c. Relation entre V et V m M 1 M 2 > V m OM 2 - OM 1 > V m R. 2 - R. 1 > V m R. m La relation reste vraie si t 2 t 1. V R. V: vitesse linéaire en m.s R: rayon de la trajectoire en m. : vitesse angulaire en rad.s IV. Centre d'inertie 1. : On appelle centre d'inertie d'un solide en mouvement le point de ce solide dont le mouvement est le plus simple. On le note G. Exemple: Mobile muni d'un éclateur central A et d'un éclateur périphérique B.

5 Lorsque le mobile est en mouvement, le point A décrit une trajectoire plus simple (rectiligne) que celle des autres points. Le point A est le centre d'inertie du mobile. 2. Solides de formes géométriques simples: Dans le cas où le solide est homogène et où il présente un centre de symétrie, le centre d'inertie est confondu avec ce point.