C03_P2 : Cinématique Graphique - Cas du mouvement plan

Champ des vecteurs vitesse

Mouvement de translation

Rappel

Le champ des vitesses d'un solide en mouvement de translation par rapport à un solide est uniforme.

MéthodeApplication graphique

Connaissant :

  • le vecteur vitesse en un point de en mouvement de translation par rapport à ,

on peut construire graphiquement le vecteur vitesse de tout point M de  :

ExempleMicromoteur de modélisme

On suppose que le piston est en mouvement plan sur plan de normale par rapport au carter . Le mouvement de peut alors être assimilé à une translation rectiligne de direction . On donne .

→ Déterminer graphiquement  et .

Mouvement de rotation

Rappel

Soit un solide en mouvement de rotation d'axe par rapport à à , à une vitesse angulaire  :

  • ;

  • les vecteurs vitesse des points liés à / sont tangents à la trajectoire et donc dans ce cas perpendiculaires aux « rayons » et à l'axe de rotation ;

  • la norme d'un vecteur vitesse est proportionnelle à la distance à l'axe (=rayon ) et à la vitesse angulaire :

\boxed{ \quad\forall M \in S_1 \, :\,\Vert \, \overrightarrow{V_{M\in S_1/S_0}} \,\Vert = R \times | \omega_{1/0} | \quad }

MéthodeChamp des vecteurs vitesse

Connaissant :

  • le vecteur vitesse en un point de dans en mouvement de rotation de centre par rapport à  : ,

on peut construire graphiquement le vecteur vitesse d'un point quelconque de /  :

  1. On trace la droite .

  2. On construit sur la droite (AM) un point B' situé au même rayon que le point .

  3. On trace , perpendiculaire à et de même norme que car situé au même rayon.

  4. On trace le support (point d'application + direction) de noté .

  5. On trace le triangle des vitesses traduisant la répartition linéaire des vitesses pour un mouvement de rotation :

  6. On en déduit

ExempleMicromoteur de modélisme

Le mouvement du vilebrequin par rapport au carter est une rotation d'axe . On donne .

→ Déterminer graphiquement  .

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