Questions aux experts
Mécanique et Cinétique
Qu\'est-ce que rouler ?
Dans le cadre d'un travail sur des objets qui roulent en MS, un élève a apporté un carré. Nous avons testé des objets essentiellements "ronds". Ces derniers roulaient plus ou moins bien. Mais le carré aussi. Il a tourné sur lui même en avancant. Pourriez-vous me donner une définition exacte de ce que c'est que rouler s'il vous plaît...
En cherchant une définition au roulement, l'image d'une roue, d'une boule, en tous cas d'un objet sphérique ou circulaire nous vient tout de suite à l'esprit : c'est l'efficacité de ces formes géométriques qui en font des objets roulants privilégiés.
Mais le roulement est en fait le déplacement, dans un mouvement de rotation, d'un objet le long d'un support, l'objet restant constamment en contact avec le support. Peut s'ajouter à ce mouvement de rotation, un glissement de l'objet le long du support, glissement relié à l'existence de plus ou moins de frottements entre l'objet et le support...
Pour ce qui nous concerne ici, le cube roule, un cylindre roule... Mais l'efficacité et le "confort" de la rotation entraînent rapidement un choix vers des formes sphériques.
HG
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Tout d’abord attention au vocabulaire : un carré est une figure géométrique à deux dimensions. L’objet à 3 dimensions correspondant est un cube ou un parallélépipède rectangle.
Un objet roule s'il se déplace par rapport à un support, en restant en contact avec ce support et en effectuant un mouvement de rotation. Donc le cube roule effectivement sur la table.
Un objet peut également se déplacer par rapport à un support sans rouler (pas de rotation de l’objet), dans ce cas on dit qu’il glisse. Exemple : un palet sur la glace.
On peut enfin combiner les deux mouvements : roulement + glissement (exemple : roue de voiture lors d’un dérapage).
Christophe Daussy
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Bonjour.
On peut considérer, à la limite, le roulement comme un basculement d'un solide en contact linéique (le long d'un ligne) contre un autre, ce qui recouvrirait le cas du cylindre de section carrée.
Mais si cette dernière est de forme quasi-parfaite (angles bien droits et non émoussés) et que la pente est faible, il devrait s'immobiliser sur une face.
C'est un excellent exemple des limites de la mécanique "classique" des solides qui s'appuie sur des conditions standards : quand ils sont mous, de forme imparfaite, ou qu'il frottent, les solides nous jouent des tours intéressants..