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Le mouvement de rotation est décrit en coordonnées différentes de celles utilisées dans le mouvement linéaire. Alors que le mouvement linéaire, également appelé mouvement de translation, comporte des composants tels que la vitesse et l'accélération, les objets en rotation possèdent une vitesse angulaire et une accélération. Les deux systèmes sont analogues, mais certains aspects n’ont pas d’équivalent.
Une roue de bicyclette peut subir simultanément des mouvements de rotation et de translation (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)
Les coordonnées
Le mouvement de translation est décrit à l'aide de coordonnées cartésiennes ou d'une orientation rectangulaire avec les axes x, y et z. Toutes les composantes du mouvement, telles que la position, la vitesse et l'accélération, ont des composantes x, y et z. Le mouvement de rotation est déjà décrit dans le système de coordonnées polaires, qui utilise des degrés et des radians pour le décrire.
L'accélération
Lorsque vous relâchez un objet, il gagne de la vitesse vers le sol à une vitesse de 9,8 m / s². Ce type d'accélération entraîne un déplacement, c'est-à-dire que l'emplacement final de l'objet est différent de celui d'origine. Lorsqu'un objet tel qu'une roue de bicyclette tourne autour d'un axe, il est dit qu'il a une accélération angulaire. Une roue de bicyclette peut avoir une accélération de translation et angulaire lorsqu'elle se déplace dans la rue et que la roue tourne autour de la tige.
Couple
Le couple est simplement une force appliquée à distance d'un objet. C'est semblable à la force, qui est son analogue de traduction. La force est égale à la masse d'un objet fois son accélération; le couple est égal au moment d'inertie d'un objet multiplié par son accélération angulaire. Le moment d'inertie dépend de la forme et de la densité de l'objet. Une roue à rayons a donc des moments différents d'une roue à disques.
Distances
Dans le système cartésien, le mouvement de translation est égal à la distance parcourue divisée par le temps passé au cours du voyage. La distance peut être mesurée en unités métriques ou impériales. Dans un système de rotation, la distance parcourue par un objet est exprimée en radians ou en degrés, le cercle complet représentant 360 ° ou 2 radians. Lorsqu'un objet tel qu'une roue effectue trois tours autour de son axe, son orientation finale est la même que celle de l'original, mais l'objet aurait pivoté de 6 pi radians, ou 1080 degrés.