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Cinématique du solide (Exercice)

Propriété

Soient deux points AA et BB appartenant au même solide 11 en mouvement plan (OO est solide de référence). Soient V(A1/0)\overrightarrow{V(A\in 1/0)} et V(B1/0)\overrightarrow{V(B \in 1/0)} les vecteurs vitesses correspondants.

Ces vecteurs vitesses ont la propriété suivante :

La projection orthogonale du vecteur V(A1/0)\overrightarrow{V(A \in 1/0)}sur la droite ABAB est égale à la projection orthogonale du vecteur V(B1/0)\overrightarrow{V(B \in 1/0)} sur la même droite ABAB(équiprojectivité). Autrement dit, le produit scalaire des vecteurs V(A1/0)\overrightarrow{V(A \in 1/0)} et AB\overrightarrow{AB} est égal au produit scalaire des vecteurs V(B1/0)\overrightarrow{V(B \in 1/0)} et AB\overrightarrow{AB}.V(A1/0).AB=V(B1/0).ABAH=BK\begin{aligned}\overrightarrow{V(A \in 1/0)}.\overrightarrow{AB} &= \overrightarrow{V(B \in 1/0)}.\overrightarrow{AB}\end{aligned} \\ AH = BK

lumix

Conséquence : Pour un solide en mouvement plan, il suffit de connaître complètement une vitesse et la direction d’une autre pour déterminer toutes les vitesses de ce solide.

Propriété

Tout mouvement plan est assimilable à un mouvement de rotation dont le centre changerait de position à chaque instant. Les lieux des positions de ce centre se nomme la base du mouvement.

lumix

Remarque : C’est le lieu des torseurs cinématiques de résultante nulle.

Comme dans le mouvement de rotation le centre se trouve à l’intersection des perpendiculaires aux vecteurs vitesses. Il suffit donc de connaître 22 directions de vitesses pour déterminer le centre qui nous donnera ainsi les directions de toutes les autres vitesses.

lumix

Remarques :

  • Les mouvements doivent d’abord vous permettre de déterminer les directions de vitesses des solides en translation et rotation.

  • Le CIR ne permet que de déterminer les directions des vitesses des solides en mouvement plan.

  • On nomme le lieu (la trajectoire) du CIR par rapport au repère fixe : la base.

  • On nomme le lieu du CIR par rapport au repère mobile : la roulante.

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