Cinématique du solide : fiche de révision de 1re SI
Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
Étudier le mouvement d'un solide, c'est donner la trajectoire, la vitesse et l'accélération de ses points 2.
Un solide indéformable garde constante la distance entre deux quelconques de ses points 6.
En translation, l'orientation du solide ne change pas et son taux de rotation est nul 2.
En rotation autour d'un axe fixe, chaque point hors de l'axe décrit un cercle centré sur l'axe ; la vitesse d'un point se calcule par v=ω×R.
La cinématique décrit le mouvement sans s'occuper de ses causes 5.
Ce qu'on étudie : le solide et son mouvement
Le repère et la trajectoire : tout est relatif
Un mouvement se décrit toujours par rapport à un repère (le sol, le bâti, un autre solide). Les trajectoires des différents points d'un même solide n'ont en général aucun rapport simple entre elles 2.
Les deux mouvements de base
Calculer une vitesse en rotation
Démonstration · Pourquoi $v = \omega R$
En un tour, de durée T, le point parcourt la circonférence 2πR. Sa vitesse est donc v=T2πR. Or la vitesse angulaire est ω=T2π (un tour, soit 2π rad, en T secondes). On en déduit v=ωR.
Représenter et relier les mouvements
Pour étudier un mécanisme, on en dessine un schéma cinématique : représentation géométrique, plane ou dans l'espace, qui montre les solides et leurs liaisons 5. Les liaisons étudiées en modélisation (pivot, glissière…) imposent les mouvements possibles : une glissière donne une translation, une pivot une rotation autour d'un axe fixe.
Questions flash
5 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
Le tiroir garde la même orientation par rapport à la table : c'est une translation, exemple classique 2. La rotation est tentante car il y a un mouvement, mais le tiroir ne tourne pas.
Faux : la translation se définit par une orientation constante du solide 2, pas par la forme de la trajectoire. Un solide peut suivre une courbe sans tourner sur lui-même.
Dans un solide indéformable, les distances entre points restent constantes au cours du temps 6. La masse constante est une autre propriété, sans rapport avec la déformation ; un solide indéformable peut très bien se déplacer.
v=ωR=10×0,2=2 m/s. L'erreur tentante est de diviser ω par R (ce qui donne 50) : la vitesse linéaire augmente avec la distance à l'axe.
Le moyeu est immobile par rapport au cadre, donc sa trajectoire par rapport au sol est rectiligne, alors que celle d'un point du pneu ne l'est pas 2. Une trajectoire circulaire n'apparaîtrait que dans le repère du cadre pour un point du pneu.
Les questions qu'on se pose
Quelle différence entre cinématique et dynamique ?
La cinématique décrit le mouvement (trajectoire, vitesse, accélération) sans s'occuper de ses causes 5. La dynamique relie ce mouvement aux actions mécaniques qui le provoquent : le programme de Première cite d'ailleurs le principe fondamental de la dynamique à côté de la cinématique 1.
Pourquoi faut-il toujours préciser le repère ?
Parce que la trajectoire d'un point change selon le repère d'observation. Le moyeu d'une roue est immobile par rapport au cadre mais avance par rapport au sol 2. Sans repère, la question « comment bouge ce point ? » n'a pas de réponse.
Comment savoir si un solide est en translation ou en rotation ?
Regarde son orientation dans le repère choisi. Si elle ne change pas, c'est une translation et le taux de rotation est nul 2. Si une droite liée au solide reste immobile dans le repère et que le solide tourne autour d'elle, c'est une rotation autour d'un axe fixe ; une simple direction constante de l'axe ne suffit pas. Dans un mécanisme, la liaison (glissière ou pivot) te donne la réponse.