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Physique

Cours : Physique > Chapitre 6

Leçon 2: Cinématique : mouvement circulaire uniforme

Résumé : mouvement de rotation

Revoir les termes clés, les formules et les compétences relatives au mouvement de rotation, notamment comprendre la différence entre accélération angulaire et accélération tangentielle.

Termes clés

Terme (symbole)	Définition
Axe de rotation	Axe imaginaire ou réel autour duquel un objet peut tourner.
Accélération angulaire moyenne ( $α$ ‍)	Mesure du taux de variation de la vitesse angulaire par rapport au temps. Équivalent angulaire de l'accélération linéaire. Il s'agit d'une grandeur vectorielle, dont la norme s'exprime en $\frac{rad}{s^{2}}$ ‍ (unité SI). Elle est considérée positive lorsque l'objet tourne dans le sens antihoraire.
Accélération tangentielle ( $a_{t}$ ‍)	Accélération linéaire d'un objet en rotation perpendicualire à l'accélération radiale. Son unité SI est le $\frac{m}{s^{2}}$ ‍.

Formules

Formule	Symboles	En clair
$v = ω r$ ‍	$v$ ‍ est la vitesse linéaire, $ω$ ‍ est la vitesse angulaire et $r$ ‍ est le rayon	La vitesse linéaire est proportionnelle à la vitesse angulaire et au rayon.
$α = \frac{Δ ω}{Δ t}$ ‍	$α$ ‍ est l'accélération angulaire moyenne, $Δ ω$ ‍ est la variation de vitesse angulaire et $Δ t$ ‍ est la variation de temps	L'accélération angulaire moyenne est égale à la variation de vitesse angulaire divisée par la variation de temps.
$a_{t} = α r$ ‍	$a_{t}$ ‍ est l'accélération tangentielle	L'accélération tangentielle est proportionnelle à l'accélération angulaire et au rayon.

Erreurs courantes et idées reçues

Il est facile de confondre accélération angulaire et accélération tangentielle (ou linéaire). L'accélération angulaire est égale à la variation de vitesse angulaire divisée par la durée, tandis que l'accélération tangentielle est égale à la variation de vitesse linéaire divisée par la durée.
On pourrait croire que l'accélération angulaire dépend du rayon, mais non. C'est l'accélération tangentielle qui dépend du rayon. Par exemple, sur une roue rotative en accélération, un point extérieur parcourt une plus longue distance qu'un point plus près du centre pendant la même durée. Son accélération tangentielle est donc bien plus élevée que celle de tout point proche de l'axe de rotation. Cependant, l'accélération angulaire de chaque point de la roue est identique, car tout l'objet se déplace comme une seule entité de la même quantité d'angle par quantité de temps.

En savoir plus

Pour en savoir plus sur les grandeurs angulaires, regardez nos vidéos sur les variables de mouvement angulaires et sur les relations entre variables angulaires et variables linéaires.

Pour vérifier votre compréhension du sujet et commencer à maîtriser ces concepts, entraînez-vous avec les exercices de ce module.

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