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Expériences, rotations

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Description

Cette séance de cours couvre des expériences liées à la mécanique, telles que la rotation du disque d'Euler sans glisser, et le phénomène d'un chat qui tombe en atterrissant sur ses pattes en combinant des rotations. L'instructeur explique les concepts derrière ces expériences et leurs implications.

Dans MOOC

Mécanique du Point Matériel

Pour illustrer les concepts introduits dans la première partie, on traite ici des problèmes pour lesquels le système mécanique peut être considéré comme un point matériel. Cette partie couvre notamment les problèmes à traiter en coordonnées cylindriques ou sphériques, le problème des orbites des planètes et les référentiels accélérés.

Source officielle

Concepts associés (16)

Rotation (physique)

En cinématique, l'étude des corps en rotation est une branche fondamentale de la physique du solide et particulièrement de la dynamique, y compris de la dynamique des fluides, qui complète celle du mouvement de translation. L'analyse du mouvement de rotation se prolonge y compris aux échelles atomiques, avec la dynamique moléculaire et l'étude de la fonction d'onde en mécanique quantique.

Quaternions et rotation dans l'espace

Les quaternions unitaires fournissent une notation mathématique commode pour représenter l'orientation et la rotation d'objets en trois dimensions. Comparés aux angles d'Euler, ils sont plus simples à composer et évitent le problème du blocage de cardan. Comparés aux matrices de rotations, ils sont plus stables numériquement et peuvent se révéler plus efficaces. Les quaternions ont été adoptés dans des applications en infographie, robotique, navigation, dynamique moléculaire et en mécanique spatiale des satellites.

Rotation en quatre dimensions

En mathématiques, les rotations en quatre dimensions (souvent appelées simplement rotations 4D) sont des transformations de l'espace euclidien , généralisant la notion de rotation ordinaire dans l'espace usuel ; on les définit comme des isométries directes ayant un point fixe (qu'on peut prendre comme origine, identifiant les rotations aux rotations vectorielles) ; le groupe de ces rotations est noté SO(4) : il est en effet isomorphe au groupe spécial orthogonal d'ordre 4.

3D rotation group

In mechanics and geometry, the 3D rotation group, often denoted SO(3), is the group of all rotations about the origin of three-dimensional Euclidean space under the operation of composition. By definition, a rotation about the origin is a transformation that preserves the origin, Euclidean distance (so it is an isometry), and orientation (i.e., handedness of space). Composing two rotations results in another rotation, every rotation has a unique inverse rotation, and the identity map satisfies the definition of a rotation.

Rotation vectorielle

Soit E un espace vectoriel euclidien. Une rotation vectorielle de E est un élément du groupe spécial orthogonal SO(E). Si on choisit une base orthonormée de E, sa matrice dans cette base est orthogonale directe. Matrice de rotation Dans le plan vectoriel euclidien orienté, une rotation vectorielle est simplement définie par son angle . Sa matrice dans une base orthonormée directe est : Autrement dit, un vecteur de composantes a pour image le vecteur de composantes que l'on peut calculer avec l'égalité matricielle : c'est-à-dire que l'on a : et Si par exemple et , désigne un des angles du triangle rectangle de côtés 3, 4 et 5.

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Séances de cours associées (64)

Symmétries en mécanique et équations d'onde

Explore les symétries dans la mécanique newtonienne et les équations ondulatoires, soulignant leur importance dans la compréhension des lois physiques.

Rotations en mécanique

Explore les rotations en mécanique des solides, des scénarios bidimensionnels aux scénarios tridimensionnels, en mettant l'accent sur les petits angles et les différents systèmes de coordonnées.

Mécanique solide : analyse des mouvements

Explore l'analyse du mouvement en mécanique solide, couvrant la vitesse, l'accélération et la cinématique des corps solides.

Transformations formelles : Partie 1

Couvre le sujet des transformations conformes, y compris les traductions, les dilatations, les rotations et l'algèbre conforme.

Physique générale I: Mécanique

Couvre le moment d'inertie, l'impulsion angulaire et l'énergie cinétique en mouvement de rotation.

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Quaternions et rotation dans l'espace

Rotation en quatre dimensions

3D rotation group

Rotation vectorielle

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