📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Le torseur cinétique au point $A$ d'un solide $S$ par rapport à un repère $R$ est : $${ \mathcal{C}_S/R } = \begin{Bmatrix} \vec{P}_S/R \ \vec{\sigma}_A(S/R) \end{Bmatrix}_A$$ Où $\vec{P}_S/R = m \cdot \vec{V}_G$ (résultante cinétique) et $\vec{\sigma}_A(S/R)$ est le moment cinétique. Le torseur dynamique est : $${ \mathcal{D}_S/R } = \begin{Bmatrix} \vec{D}_S/R \ \vec{\delta}_A(S/R) \end{Bmatrix}_A$$ Où $\vec{D}S/R = m \cdot \vec{\Gamma}G$ (résultante dynamique). Le PFD (Principe Fondamental de la Dynamique) s'énonce : ${ \mathcal{D}{S/R} } = { \mathcal{T}{ext \to S} }$.
Méthodes à maîtriser
- Calculer le centre d'inertie $G$ d'un solide composé.
- Appliquer le théorème de Huygens pour le moment d'inertie : $I_\Delta = I_G + m \cdot d^2$.
- Isoler un solide et faire le bilan des actions mécaniques (BAM).
- Projeter les équations vectorielles sur les axes du repère choisi.
Exemples corrigés
Soit un solide de masse $m$ en rotation autour d'un axe fixe $\Delta$. Le moment dynamique est $\vec{\delta}\Delta = J\Delta \cdot \ddot{\theta} \cdot \vec{z}$. Si le couple moteur est $C_m$ et le couple résistant $C_r$, alors $J_\Delta \cdot \ddot{\theta} = C_m - C_r$.
Erreurs fréquentes
- Oublier de préciser le référentiel (doit être galiléen).
- Confondre le moment cinétique $\vec{\sigma}$ et le moment dynamique $\vec{\delta}$.
- Erreur de signe lors de la projection des vecteurs sur les axes.