Axe de rotation

En physique, l'axe de rotation est une ligne droite, théorique ou réelle, autour de laquelle tourne une surface ou un volume.

Un axe de rotation possède une position et une orientation spatiale qui peuvent être ou non fixes.

Élément fondamental de l'analyse du mouvement de rotation, la position de l'axe de rotation permet notamment de déterminer la position angulaire, la vitesse tangentielle et le moment d'inertie d'une particule donnée.

Sommaire

Types d'axes

Axe fixe

À gauche, l'axe de rotation - la tige - se trouve au centre du cylindre homogène et donc en son centre de masse. À droite, l'axe de rotation ne se situe pas au centre de masse du cylindre.

Pour être qualifié de fixe, un axe de rotation doit demeurer stable par rapport au corps qui tourne autour de lui. De plus, sa direction doit également rester fixe, selon un référentiel d'inertie, au cours de la rotation[1]. L'étude du mouvement de rotation autour d'un axe fixe se fait généralement pour un corps rigide, défini comme étant un objet dont l'arrangement des particules qui le constituent demeure contant, ce qui se traduit par des dimensions et une forme qui sont stables[1].

Si l'axe est fixe en direction et en position, l'objet subit un mouvement de rotation pure[1].

Dynamique de rotation

Article principal : Dynamique de rotation.

Théorème des axes parallèles

Article détaillé : Théorème des axes parallèles.

Lorsqu'on désire déterminer le moment d'inertie I d'un corps en rotation et que l'axe de rotation de ce corps ne se situe pas en son centre de masse (CM), l'utilisation du théorème des axes parallèles permet de déterminer la relation suivante[2] :

I = ICM + Mh2

M est la masse du corps et h la distance perpendiculaire séparant le centre de masse de l'objet de l'axe de rotation.

Exemple

Axe de la Terre

L'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport à une perpendiculaire au plan d'écliptique, varie dans le temps. Actuellement, on parle généralement d'une inclinaison de 23°27'[3], voire « proche » de 23°[4].

Plan incliné

Une sphère dévalant un plan incliné.

Un corps homogène, comme une sphère ou un cylindre, descendant le long d'un plan incliné possède un axe fixe passant en son centre de masse. Cependant, il ne décrit pas un mouvement de rotation pur car son axe de rotation n'est pas fixe en position: il demeure continuellement au centre du corps et suit donc son parcours.

Notes et références

Annexes

Articles connexes

Bibliographie

Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'article : Ouvrage utilisé comme source pour la rédaction de cet article

  • Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'articleHarris Benson (trad. Marc Séguin, Benoît Villeneuve, Bernard Marcheterre et Richard Gagnon), Physique 1 Mécanique, Édition du Renouveau Pédagogique, 2009, 4e éd., 465 p. 

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Axe de rotation de Wikipédia en français (auteurs)

Regardez d'autres dictionnaires:

  • axe de rotation — sukimosi ašis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. axis of rotation; rotation axis vok. Drehachse, f; Rotationsachse, f rus. ось вращения, f pranc. axe de rotation, m …   Fizikos terminų žodynas

  • axe de rotation — sukimosi ašis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. axis of revolution; axis of rotation; rotary axis; spin axis vok. Drehachse, f rus. ось вращения, f pranc. axe de rotation, m …   Automatikos terminų žodynas

  • axe de rotation de cristal — kristalo sukimosi ašis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. crystal rotation axis vok. Kristalldrehachse, f rus. ось вращения кристалла, f pranc. axe de rotation de cristal, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Axe instantané de rotation — ● Axe instantané de rotation droite autour de laquelle s effectue la rotation en laquelle, avec un mouvement de translation, peut se décomposer le mouvement instantané d un solide …   Encyclopédie Universelle

  • Axe de symétrie — Symétrie (transformation géométrique) Une symétrie géométrique est une transformation géométrique qui est involutive : lorsqu on l applique deux fois à un point ou à une figure on retrouve la figure de départ. Parmi les symétries courantes,… …   Wikipédia en Français

  • axe permanent de rotation — pastovioji sukimosi ašis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. permanent axis of rotation; stable axis of rotation vok. permanente Drehachse, f; stabile Drehachse, f rus. перманентная ось вращения, f; устойчивая ось вращения, f pranc. axe… …   Fizikos terminų žodynas

  • axe stable de rotation — pastovioji sukimosi ašis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. permanent axis of rotation; stable axis of rotation vok. permanente Drehachse, f; stabile Drehachse, f rus. перманентная ось вращения, f; устойчивая ось вращения, f pranc. axe… …   Fizikos terminų žodynas

  • axe instantané de rotation — akimirkinė sukimosi ašis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. instantaneous rotation axis vok. momentane Rotationsachse, f rus. мгновенная ось вращения, f pranc. axe instantané de rotation, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Matrice de rotation — En mathématiques, et plus précisément en algèbre linéaire, une matrice de rotation Q est une matrice orthogonale de déterminant 1, ce qui peut s exprimer par les équations suivantes : QtQ = I = QQt et det Q = 1, où Qt est la matrice… …   Wikipédia en Français

  • Matrices de rotation — Matrice de rotation En mathématiques, et plus précisément en algèbre linéaire, une matrice de rotation est une matrice orthogonale de déterminant 1. Le nom est dû au fait qu une matrice de rotation n×n correspond à une rotation géométrique autour …   Wikipédia en Français

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”