Séance de cours

Dynamique du corps rigide et gyroscopes

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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

Expertise Physique des hautes énergies Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Rita De Sousa Ataíde Da Silva, Dimitrios Kaminaris, Maria Carolina Feliciano Faria A dirigé les thèses EPFL de Lino Ferreira Lopes, Vladimir Macko, Guillaume Max Pietrzyk A co-dirigé les thèses EPFL de Jessica Prisciandaro, Giovanni Veneziano, Sebastiana Gianì, Lino Ferreira Lopes, Guillaume Max Pietrzyk Cours Selected topics in nuclear and particle physics PHYS-400 Ce cours présente les fondements et l'état

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique newtonienne

Concepts associés (32)

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.

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.

Inertie

En physique, l'inertie d'un corps, dans un référentiel galiléen (dit inertiel), est sa tendance à conserver sa vitesse : en l'absence d'influence extérieure, tout corps ponctuel perdure dans un mouvement rectiligne uniforme. L'inertie est aussi appelée principe d'inertie, ou loi d'inertie, et, depuis Newton, première loi de Newton. La loi d'inertie exprime le fait que si la vitesse du corps ponctuel par rapport au repère galiléen est constante, « la somme des forces s'exerçant sur le corps est nulle ».

Euler's equations (rigid body dynamics)

In classical mechanics, Euler's rotation equations are a vectorial quasilinear first-order ordinary differential equation describing the rotation of a rigid body, using a rotating reference frame with angular velocity ω whose axes are fixed to the body. Their general vector form is where M is the applied torques and I is the inertia matrix. The vector is the angular acceleration. Again, note that all quantities are defined in the rotating reference frame.

Gyrolaser

Un gyromètre laser ou gyrolaser est un capteur de vitesse angulaire (gyromètre) mettant en œuvre un rayon laser. Celui-ci parcourt un circuit optique dans les deux sens, l’interférence des deux rayons observée traduit la vitesse de rotation de l’ensemble. Le gyromètre laser est un capteur capable de mesurer une vitesse angulaire dans un plan. En associant trois gyromètres, il est possible de mesurer la vitesse angulaire d'un mobile dans l'espace. Cette mesure est utilisée dans les centrales à inertie qui équipent certains navires, avions, satellites, sous-marins.

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Analyse qualitative des effets gyroscopiques MOOC: Mécanique du Solide Indéformable

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

Corps rigide avec axe fixe et gyroscopes

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

Momentum angulaire et effets gyroscopiques

Explore la dynamique angulaire, les effets gyroscopiques et leurs applications dans divers systèmes.

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.

Rotation du corps rigide et équilibre statique

Explore le mouvement de rotation, le moment d'inertie, le couple et l'équilibre statique dans les corps rigides.

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Gyroscope

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