MAQUETTE MOUVEMENT DE ROTATION

Cette maquette est conçue pour caractériser le mouvement d'un objet dans le cas d'un mouvement circulaire et uniforme.
Pour cela, on dispose d'un disque entraîné par un moteur qui tourne à vitesse angulaire constante, réglable. On peut étudier le mouvement de trois points distincts du disque (A, B ou C) à l'aide d'un ensemble de douze émetteurs indépendants, détectés par trois capteurs connectés à un chronomètre-enregistreur. Ce dernier permet de suivre l'évolution de la position d'un ou plusieurs points, de deux façons : dans la durée (chronométrage continu) ou par intervalles de temps. On peut ainsi mesurer et afficher automatiquement au total huit mesures de temps pour un même point.

Selon la configuration, il est possible d'étudier le mouvement de chacun des trois points et obtenir un tableau de vingt-quatre mesures de temps.
Pour étudier le mouvement de rotation d'un point M dans un référentiel terrestre, on exploite :
- les données enregistrées par le chronomètre ;
- les mesures de la longueur du parcours de M en utilisant le mètre-ruban ;
- les mesures de l'angle de rotation grâce au disque-rapporteur.
Selon la position et le nombre de capteurs choisis, on peut aussi montrer comment on passe de la notion de vitesse moyenne à celle de vitesse instantanée.
Selon le niveau d'étude requis, l'étude expérimentale permet de déterminer :
- les caractéristiques du mouvement de rotation d'un objet ;
- la nature de la trajectoire décrite par le point mobile M du disque ;
- la valeur de la vitesse linéaire en utilisant la relation liant distance et durée, la vitesse angulaire de M ;
- l'évolution au cours du temps de la valeur de la vitesse linéaire pour un point M choisi ;
- les caractéristiques de la vitesse : direction, sens, valeur ;
- la relation entre vitesse linéaire et vitesse angulaire.
On peut aussi exploiter le dispositif en réalisant un enregistrement vidéo et en utilisant un logiciel de traitement d'images tel qu'AVISTEP^®.