Rotation d’un solide indéformable autour d’un axe fixe – Cours

Résumé et Points Clés

Résumé : Rotation d’un solide indéformable autour d’un axe fixe

Ce cours traite du mouvement de rotation d’un solide indéformable autour d’un axe fixe. Il s’agit d’un mouvement où tous les points du solide décrivent des trajectoires circulaires, centrées sur l’axe de rotation.

Concepts et définitions clés :

• Fréquence (f) : Nombre de tours effectués par seconde, exprimé en Hertz (Hz).
• Période (T) : Durée d’un tour complet, exprimée en secondes (s). C’est l’inverse de la fréquence : T = 1/f.
• Vitesse angulaire (ω) : Angle parcouru par unité de temps, exprimée en radian par seconde (rad/s). Elle se calcule par ω = 2π/T = 2πf.
• Vitesse linéaire (v) : Vitesse d’un point situé à une distance R de l’axe. Elle est liée à la vitesse angulaire par la relation fondamentale : v = R × ω.

Conseils pour les examens :

• Maîtrisez la relation entre fréquence, période et vitesse angulaire (ω = 2πf = 2π/T).
• Pour calculer la vitesse linéaire (v), identifiez toujours le rayon R (la distance du point à l’axe).
• Attention aux unités : convertissez systématiquement les tours par minute en Hertz, et les centimètres en mètres.
• Un exercice typique consiste, à partir d’un nombre de tours par minute et d’un diamètre, à calculer successivement f, T, ω et v.