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Séance de cours

Dynamique du corps rigide et gyroscopes

Dans cours

PHYS-101(f): Physique générale : mécanique

Le but du cours de physique générale est de donner à l'étudiant les notions de base nécessaires à la compréhension des phénomènes physiques. L'objectif est atteint lorsque l'étudiant est capable de prévoir quantitativement les conséquences de ces phénomène ...

Description

Cette séance de cours couvre les concepts de moments d'inertie pour différentes formes, l'énergie d'un corps rigide, le théorème Huygens-Steiner, les gyroscopes et les effets gyroscopiques. Il explique également le comportement d'un corps solide avec un axe fixe et des gyroscopes, y compris les effets des roues déséquilibrées. L'instructeur, le Dr Sylvain Bréchet, discute du contexte théorique et des applications pratiques de ces principes, illustrant comment ils influencent le mouvement et la stabilité des corps rotatifs.

Enseignant·e·s (2)

Sylvain Bréchet

Sylvain Bréchet est né le 13 octobre 1981 à Moudon (lieu d'origine Epesses, VD). Il a obtenu un Master de physique à l'EPFL en 2005. Il est allé à Cambridge pour y effectuer une thèse en cosmologie théorique de 2005 à 2009 sous la direction du Prof. Anthony Lasenby (FRS) et du Prof. Michael Hobson au Cavendish Laboratory de l'Université de Cambridge. Il est revenu à l'EPFL où il est depuis 2010 chargé de cours et collaborateur scientifique à l'institut de physique de la matière condensée. Il a enseigné la mécanique classique, la relativité restreinte et la thermodynamique à des étudiants en génie mécanique, en génie électrique et en physique. Il rédige actuellement un ouvrage de thermodynamique.

Frédéric Blanc

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique newtonienne

Concepts associés (27)

Moment d'inertie

Le moment d'inertie d'un système physique est une grandeur qui caractérise son inertie vis-à-vis des mouvements de rotation, comme sa masse caractérise son inertie vis-à-vis des mouvements de translation. Il dépend de la valeur et de la répartition des masses au sein du système et a pour dimension (produit d'une masse par le carré d'une longueur) ; il s'exprime donc en dans le Système international d'unités.

Mouvement de rotation

La rotation ou mouvement de rotation est l'un des deux mouvements simples fondamentaux des solides, avec le mouvement rectiligne. En génie mécanique, il correspond au mouvement d'une pièce en liaison pivot par rapport à une autre. La notion de mouvement circulaire est une notion de cinématique du point : on décrit la position d'un point dans le plan. La rotation est une notion de cinématique du solide : on décrit l'orientation d'un solide dans l'espace. L'étude du mouvement de rotation est la base de la méthode du centre instantané de rotation (CIR).

Gyroscope

Un gyroscope (du grec « qui observe la rotation ») est un appareil constitué d'un disque dont l'axe de rotation est libre de prendre toutes les orientations possibles grâce à un système de cardans. Cet appareil exploite le principe de la conservation du moment cinétique en physique (ou encore stabilité gyroscopique ou effet gyroscopique). Cette loi fondamentale de la mécanique veut qu'en l'absence de couple appliqué à un solide en rotation autour d'un de ses axes principaux, celui-ci conserve son axe de rotation invariable.

Rigid body dynamics

In the physical science of dynamics, rigid-body dynamics studies the movement of systems of interconnected bodies under the action of external forces. The assumption that the bodies are rigid (i.e. they do not deform under the action of applied forces) simplifies analysis, by reducing the parameters that describe the configuration of the system to the translation and rotation of reference frames attached to each body. This excludes bodies that display fluid, highly elastic, and plastic behavior.

Modèle du solide indéformable

Le modèle du solide indéformable est un modèle de solide fréquemment utilisé en mécanique des systèmes de points matériels. Il s'agit d'une idéalisation de la notion usuelle de corps (à l'état) solide, considéré comme absolument rigide, et négligeant toute déformation. Le solide indéformable est un modèle utilisé en mécanique pour décrire le comportement d'un corps (objet, pièce). Comme son nom l'indique, on considère qu'au cours du temps la distance entre deux points donnés ne varie pas.

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Séances de cours associées (39)

Corps rigide avec axe fixe et gyroscopes

Explore les corps rigides avec des axes fixes, des moments d'inertie et des effets gyroscopiques.

Gyroscopes: Conservation de l'élan angulaire

Explore les gyroscopes et la conservation du moment angulaire, démontrant la stabilité grâce à la dynamique de rotation et aux effets gyroscopiques.

Gyroscope : Mouvement et forces

Explique le mouvement gyroscopique, les moments d'inertie et les principes de précession.

Dynamique corporelle rigide

Explore la dynamique du corps rigide, y compris le mouvement de rotation, les moments d'inertie et les démonstrations pratiques avec des objets en rotation.

Analyse qualitative des effets gyroscopiques MOOC: Mécanique du Solide Indéformable

Explore l'analyse qualitative des effets gyroscopiques dans divers systèmes mécaniques.

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Moment d'inertie

Mouvement de rotation

Gyroscope

Rigid body dynamics

Modèle du solide indéformable

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