2 rotations composées

[invite1a7c9b9d]

bonsoir à tous,

je me pose la question de savoir s'il est possible qu'un objet possède deux rotations ? je pense à une planète la Terre par exemple, elle tourne sur elle même et elle tourne autour du Soleil. Si je fais la même opération avec un objet autour d'un axe, si la vitesse devient grande cela donne un gyroscope, peut on avoir un disque qui tourne très vite sur un axe et lentement sur un autre axe et qu'il garde les deux vitesses ? C'est évident que c'est possible avec un objet normal mais comment cela se passe t il avec un gyroscope ? j'ai du mal à saisir la différence.
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[LPFR]

Bonjour.
Un solide ne peut tourner qu'autour d'un seul axe à un moment donné. Mais cet axe peut lui-même changer de direction en permanence.
Cela arrive en particulier pour un gyroscope qui subit un couple et qui prend un mouvement de précession.
Vous trouverez des explication sur ça dans le chapitre 9 de ce fascicule (7Mo).
Au revoir.

[invite1a7c9b9d]

bonjour,
je n'ai pas tout compris du document, pourquoi la Terre peut tourner sur elle même et autour du soleil ? Quelles sont les forces qui le permette ? Si vous pouvez m'expliquer ?

[invitee4bc0511]

Pour tout ça pas besoin de forces autre que le poids , c'est le principe de solides lancés en rotation dans le vide autour d'1 axe ou en orbite autour d'un objet massique (equilibre poids - reaction)
Pour la rotation autour de son axe la terre a une energie sous forme cinetique avec un moment d'inertie 1/2 mΩ² et là aucune force n'intervient on est dans le (quasi) vide l'impulsion de départ entretient le mouvement (idem que pour l'orbite)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1a7c9b9d]

donc si on fait tourner deux disques éloignés autour de leur centre puis on les lance l'un vers l'autre (face à face) mais décalé d'une distance D, dès qu'ils sont à la même "hauteur" on les lie de telle manière à ce qu'ils tournent, dans ce cas l'effet gyroscopique n'agit pas ?

[LPFR]

Bonjour.
Non. Pas d'effet gyroscopique. Seule la conservation du moment angulaire joue dans cette manip.
Au revoir.

[invite1a7c9b9d]

Bonjour,

Je reviens sur cette manip. Chaque disque tourne donc sur lui même à grande vitesse W et les deux disques tournent autour d'un axe central à une petite vitesse w, si aucune force extérieure n'agit il n'y a donc pas d'effet gyroscopique.

Si j'applique un couple qui essaie de contrarier la petite rotation autour de l'axe central w, que se passe t-il, est ce que l'effet gyroscopique agit ? Est ce que la rotation w continue mais avec un effet gyroscopique sur un axe perpendiculaire ?

@+

[LPFR]

Bonjour,

Je reviens sur cette manip. Chaque disque tourne donc sur lui même à grande vitesse W et les deux disques tournent autour d'un axe central à une petite vitesse w, si aucune force extérieure n'agit il n'y a donc pas d'effet gyroscopique.

Si j'applique un couple qui essaie de contrarier la petite rotation autour de l'axe central w, que se passe t-il, est ce que l'effet gyroscopique agit ? Est ce que la rotation w continue mais avec un effet gyroscopique sur un axe perpendiculaire ?

@+

Bonjour.
Ça dépend de ce que vous entendez par "contrarier la petite rotation".
Vous pouvez appliquez un couple parallèle à l'axe de la petite rotation ce qui n'aura comme effet que d'accélérer ou freiner la "petite rotation".
Si vous appliquez un couple d'une autre direction, vous aurez l'effet "normal" sur un objet qui tourne. Notamment un effet gyroscopique.
Mais, j'insiste, les deux disques originaux qui ont des moments angulaires opposées et qui sont tenus ensemble mécaniquement, ne jouent strictement aucun rôle. S'ils étaient arrêtés ça ne changerait rien.
Au revoir.

[invite1a7c9b9d]

J'ai fait un dessin pour montrer les différents mouvements... je sais pas si c assez clair ? Je ne sais pas si le sens de W d'un disque par rapport à l'autre a de l'importance (je pense que oui). Si on applique le couple en rouge, y a t il un effet gyroscopique et cela quelque soit le sens de W ?

[LPFR]

Re.
L'image n'est pas encore validée.

Mais sans attendre je peux vous répondre un grand OUI pour le sens de rotation des disques.
S'ils tournent dans le même sens leurs moments angulaires s'ajoutent et l'ensemble se comporte comme s'il avait un seul disque de masse double.
S'ils tournent dans des sens contraires, c'est comme s'ils ne tournaient pas.
A+

[invite1a7c9b9d]

Ok, merci !
Donc ils tournent dans le meme sens