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Fiche méthode M4 Solide en rotation autour d’un axe fixe

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Academic year: 2021

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Chapitre M4 Mécanique 2013-2014

O.KELLER – TSI1 Lycée Louis Vincent Metz

Fiche méthode M4

Solide en rotation autour d’un axe fixe

I) Moment cinétique d’un solide.

1) Moment cinétique d’un point matériel M

2) Moment cinétique d’un solide en rotation autour d’un axe fixe II) Moment d’une force.

1) Moment en O d’une force F

2)Moment d’une force F par rapport à un axe orienté 3)Notion de couple

4)Liaison pivot et pivot parfait

III) Théorème du moment cinétique TMC.

1) Loi scalaire du moment cinétique 2) Application au pendule pesant

a. Equations du mouvement

b. Oscillations harmoniques et anharmoniques

c. Intégrale première du mouvement. Portrait de phase.

IV) Etude énergétique d’un solide en rotation 1) Energie cinétique de rotation d’un solide 2) Théorèmes énergétiques

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Chapitre M4 Mécanique 2013-2014

O.KELLER – TSI1 Lycée Louis Vincent Metz

Ce qu’il faut connaître :

- Les définitions du moment d’une force par rapport à un point et à un axe orienté.

- Les définitions du moment cinétique par rapport à un point et à un axe orienté.

- La définition d’un couple de forces, le moment d’un couple

- La définition d’une liaison pivot parfait et la valeur de son moment.

- Le théorème du moment cinétique.

- L’énergie cinétique d’un solide en rotation, la puissance des forces lors d’une rotation.

Ce qu’il faut savoir faire :

- Utiliser la relation pour le solide entre le moment cinétique scalaire, la vitesse angulaire de rotation et le moment d’inertie fourni.

- Calculer le moment d’une force par rapport à un point et à un axe orienté.

- Etablir l’équation différentielle d’un système à l’aide du théorème du moment cinétique.

- Etablir l’équation du mouvement du pendule pesant. Lire et interpréter le portrait de phase.

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