Sciences de l'ingénieur (spécialité) · TerminaleBac
Dynamique du solide : fiche de révision de Terminale SI
Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- La dynamique du solide relie les actions mécaniques appliquées à un solide à son mouvement : c'est le principe fondamental de la dynamique (PFD) 2.
- En translation, la masse et l'accélération sont reliées aux forces extérieures : 2.
- En rotation autour d'un axe fixe, on utilise le moment des actions extérieures et le moment d'inertie : 23.
- Pour appliquer le PFD : isoler le solide, faire le bilan des actions extérieures, choisir un référentiel galiléen, projeter, résoudre.
- En simulation, on règle la durée, l'incrément temporel, les grandeurs affichées et les échelles 1.
Ce que dit la dynamique du solide
La dynamique cherche à répondre à une question simple : pourquoi un solide se met-il en mouvement, accélère-t-il ou ralentit-il ? Elle met en relation les efforts appliqués au solide et le mouvement qui en résulte. Elle prolonge la statique, où le solide reste immobile.
Translation et rotation : deux volets du PFD
Rotation autour d'un axe fixe : les hypothèses
La rotation est un mouvement très présent dans l'industrie, notamment avec les machines tournantes 3. Pour un solide qui tourne autour d'un axe fixe dans un référentiel supposé galiléen, le mouvement n'a qu'un seul degré de liberté : on le repère par un angle 3.
Dans l'analyse des actions, il faut compter les actions extérieures appliquées au solide et les actions de liaison de l'axe. Ces dernières sont inconnues au départ, mais leur moment projeté sur l'axe est nul 3. C'est ce qui permet d'écrire une équation sans les connaître.
Méthode de résolution
Pièges et simulation
Questions flash
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Le PFD, ou deuxième loi de Newton, relie la masse d'un objet à l'accélération qu'il reçoit sous l'effet de forces 2. Relier seulement vitesse et position est de la cinématique, qui ne dit rien des causes du mouvement.
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Le volet de rotation du PFD fait intervenir le moment d'inertie du solide 2. La vitesse angulaire est le résultat du mouvement, pas une mesure de l'inertie.
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Vrai : on retrouve le principe fondamental de la statique quand le solide est immobile dans son référentiel 2. Penser qu'il s'agit de deux lois sans rapport est l'erreur courante : la statique est un cas particulier où l'accélération est nulle.
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On applique . Multiplier au lieu de diviser donnerait 1, ce qui est faux : plus l'inertie est grande, plus l'accélération est faible.
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Le programme cite la durée, l'incrément temporel, le choix des grandeurs affichées et les échelles 1. La loi de Newton n'est pas un paramètre : c'est le modèle physique lui-même.
Les questions qu'on se pose
Quelle différence entre le volet de translation et le volet de rotation ?
Le volet de translation relie les forces extérieures à l'accélération du centre d'inertie, avec la masse comme mesure d'inertie. Le volet de rotation relie les moments des actions extérieures à l'accélération angulaire, avec le moment d'inertie 2. Un solide peut subir les deux à la fois : on écrit alors les deux équations.
Pourquoi précise-t-on un référentiel galiléen ?
Le PFD s'écrit sous sa forme simple dans un référentiel galiléen, comme le suppose l'étude de la rotation autour d'un axe fixe 3. Au lycée, le sol de l'atelier ou du laboratoire est pris comme tel. Si tu l'oublies, tu risques d'ajouter des termes qui n'ont pas lieu d'être dans ton équation.
Pourquoi ignore-t-on les actions de l'axe dans l'équation de rotation ?
Les actions de liaison de l'axe sont inconnues, mais leur moment projeté sur l'axe est nul 3. En projetant l'équation sur l'axe, elles disparaissent : tu peux donc calculer l'accélération angulaire sans les connaître.
Sources
Programme visé : Programme de Sciences de l'Ingénieur – Terminale · Ministère de l'Éducation Nationale (Bulletin officiel)
- Programme de Sciences de l'Ingénieur – Terminale, Ministère de l'Éducation Nationale (Bulletin officiel). Consulté le 6 novembre 2026.
- Principe fondamental de la dynamique, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
- Dynamique de rotation, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
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