15.6 : Centre instantané de vitesse nulle

Le mouvement planaire général, souvent observé dans une roue qui tourne, fait référence à un type de mouvement dans lequel la roue est en rotation et en translation simultanément. Ce mouvement complexe peut être compris en le décomposant en éléments individuels.

Pour analyser cela, considérons deux points sur la roue : le point A et le point B. La vitesse absolue du point B peut être exprimée comme la somme vectorielle de la vitesse absolue du point A et de la vitesse relative du point B par rapport au point A. Pour simplifier cette analyse, on peut sélectionner le point A tel qu'il ait une vitesse nulle à un instant donné. Ce point, appelé centre instantané de vitesse nulle (IC), se situe sur un axe perpendiculaire au plan de mouvement. L'intersection de cet axe avec le plan définit l'emplacement de l'axe de rotation instantané.

À ce moment précis, le point B semble se déplacer selon une trajectoire circulaire autour du CI. Cela peut être visualisé lorsque la roue tourne momentanément autour du point A, tournant dans un mouvement circulaire. Les vitesses des différents points de la roue peuvent alors être calculées à l'aide des équations de vitesse, en tenant compte de leurs distances radiales par rapport au point A.

Cependant, il est crucial de noter que dans le cas d’une roue en mouvement général plan, le CI n’est pas un point fixe. À mesure que la roue bouge, se déplace et tourne, le circuit intégré change en conséquence. Cette nature dynamique du CI reflète la complexité du mouvement plan général de la roue, qui implique à la fois une translation et une rotation et nécessite une compréhension approfondie de la cinématique pour une analyse précise.