Applications du corps rigide: exemples de rotation

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Description

Cette séance de cours couvre les applications de la rotation rigide du corps, y compris des exemples tels que la rotation d'une roue, le stockage de l'énergie dans les corps solides, la stabilité gyroscopique, et des applications pratiques comme les volants, les gyroscopes dans la navigation, et les systèmes cinétiques de récupération de l'énergie.

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Séances de cours associées (83)

Concepts associés (88)

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.

Accéléromètre

vignette|Un accéléromètre MEMS. vignette|alt=|Un accéléromètre piézoélectrique. Un accéléromètre est un capteur qui, fixé à un mobile ou tout autre objet, permet de mesurer l'accélération non gravitationnelle linéaire de ce dernier. On parle d'accéléromètre même lorsqu'il s'agit en fait de qui calculent les accélérations linéaires selon orthogonaux. Par contre, lorsqu'on cherche à détecter une rotation ou vitesse angulaire, on parle de gyromètre. Plus généralement on parle de centrale à inertie lorsqu'on cherche à mesurer l'ensemble des .

Vibrating structure gyroscope

A vibrating structure gyroscope, defined by the IEEE as a Coriolis vibratory gyroscope (CVG), is a gyroscope that uses a vibrating structure to determine the rate of rotation. A vibrating structure gyroscope functions much like the halteres of flies (insects in the order Diptera). The underlying physical principle is that a vibrating object tends to continue vibrating in the same plane even if its support rotates. The Coriolis effect causes the object to exert a force on its support, and by measuring this force the rate of rotation can be determined.

Attitude and Heading Reference System

Un AHRS (Attitude and Heading Reference System) est un ensemble de capteurs sur 3 axes permettant de définir la position angulaire d'un avion dans l'espace grâce aux accélérations et aux champs magnétiques qu'ils subissent. Ce système vient en remplacement des systèmes traditionnels à base de gyroscopes. . Il est constitué par un ensemble de MEMS (gyromètres, accéléromètres, magnétomètres). Ce sont des dispositifs utilisant des vibrations dont les variations permettent de mesurer des changements de direction.

Hélice

thumb|Hélice de navire En mécanique, l’hélice est un dispositif formé de plusieurs pales disposées régulièrement autour d’un axe. Lorsque son axe entre en rotation, ce système décrit des hélices dans un fluide en avançant perpendiculairement au plan de rotation, grâce aux pales orientées suivant un certain angle de calage qui prennent appui sur le fluide. Une hélice peut donc être motrice (transfert d’énergie vers le fluide : avion) ou réceptrice (récupération d’énergie depuis le fluide : turbine, éolienne ou aérogénérateur).