La roue
La 2ème loi de Newton - les moments
La 2ème loi de Newton pour un objet (système) composé de plusieurs particules.
II) Les moments.
Toujours le même système. Occupons-nous des moments de force par rapport à G.
A) D'une part : ceci devient (en se servant de )
Mais car est parallèle à (voir figure ci-dessous). Même chose pour les deux termes suivants.
Bref :
Seules les forces externes comptent dans la somme des moments .
B) D'autre part : ceci devient :
Plaçons-nous maintenant dans le cas où
- les particules se déplacent dans un plan xy.
- Le système est un objet rigide. Donc la grandeur de , ou ne peuvent changer.
On sait déjà (voir chapitre 11) que :
ou
donc
Comme la grandeur de ne change pas, le mouvement relatif de la particule #1 par rapport à G décrit un arc de cercle et a deux composantes : et (accélération normale et tangentielle).
alors
Maintenant :
- comme est parallèle à , =0
- comme est perpendiculaire à et que ,
alors :
et :
Mais :
- où I est le moment d'inertie de masse par rapport à G (de façon plus générale I est défini comme ).
- , mais comme l'origine des vecteurs est placée en G,
Bref :
ou, comme tous les moments sont en ± , simplement :