Sciences de l'ingénieur (spécialité) · TerminaleBac
Dynamique du solide : quiz 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 extérieures au mouvement : en translation, force, masse et accélération ; en rotation, moment, moment d'inertie et accélération angulaire.
- Les actions intérieures à un système se compensent : seules les actions extérieures interviennent dans le principe fondamental de la dynamique.
- Un solide immobile dans son référentiel redonne le principe fondamental de la statique.
- En simulation, on règle la durée, l'incrément temporel, les grandeurs affichées et les échelles.
Avant de commencer
Ce quiz couvre la dynamique du solide telle qu'on la modélise en sciences de l'ingénieur : ce qui relie les actions mécaniques appliquées à un solide et le mouvement qu'il prend. Tu y croiseras la translation, la rotation autour d'un axe fixe, le moment d'inertie et quelques réglages de simulation.
Quiz
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Le principe fondamental de la dynamique est une loi qui lie la masse d'un objet, l'accélération qu'il reçoit et les forces appliquées 2. Les autres propositions mélangent des grandeurs qui n'apparaissent pas dans cette loi : la température ou le volume n'y jouent aucun rôle.
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On l'appelle aussi deuxième loi de Newton 2. La confusion avec la première loi (principe d'inertie) est fréquente : celle-ci décrit le cas où les actions se compensent, alors que la deuxième relie les forces à l'accélération.
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C'est vrai : on retrouve la statique lorsque le solide est immobile dans son propre référentiel 2. Penser que la statique est une théorie sans rapport avec la dynamique est l'erreur tentante : c'est un cas particulier de la dynamique, où l'accélération est nulle.
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En translation, la relation entre force, masse et accélération s'écrit 2. Ici N. Si tu as trouvé 600, tu as divisé au lieu de multiplier.
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On isole l'accélération dans 2 : m/s². L'erreur courante consiste à calculer , ce qui donne 0,25 et ne correspond à aucune unité d'accélération.
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La loi des actions mutuelles de Newton implique que les actions que les parties d'un système exercent les unes sur les autres s'annulent globalement : leur torseur est nul. Le principe fondamental se ramène alors à une égalité entre le torseur dynamique et celui des seules actions extérieures 3. Ajouter les actions intérieures reviendrait à compter deux fois chaque interaction.
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Le moment d'inertie s'obtient en sommant, sur tout le solide, le carré de la distance de chaque point à l'axe multiplié par la masse volumique 2. Deux solides de même masse n'ont donc pas le même moment d'inertie si leur masse n'est pas répartie à la même distance de l'axe. Dire qu'il ne dépend que de la masse oublie cette répartition.
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Le volet rotation du principe fondamental fait intervenir le moment des actions extérieures et le moment d'inertie 2. Il se traduit par , donc rad/s². Trouver 1,5 revient à multiplier par au lieu de diviser.
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Lorsque le solide tourne autour d'un axe fixe, un seul paramètre suffit pour décrire sa position : l'angle , qui constitue donc l'unique degré de liberté 3. Les valeurs 3 et 6 correspondent à un solide non guidé, pas à un solide lié par un axe.
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C'est vrai : ces actions bloquent la position du point et la projection de leur moment sur l'axe est nulle 3. C'est pour cela qu'on projette l'équation sur l'axe : les inconnues de liaison disparaissent et il reste le moment des actions extérieures connues.
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L'étude considère un solide en mouvement dans un référentiel supposé galiléen 3. Oublier cette condition conduit à appliquer la loi dans un référentiel où apparaîtraient des effets supplémentaires.
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Les paramètres de simulation comprennent la durée, l'incrément temporel, le choix des grandeurs affichées et les échelles adaptées 1. L'incrément est le pas entre deux calculs ; la durée est la longueur totale simulée, et les échelles ne touchent que l'affichage.
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Avec 2, pour une même force l'accélération est inversement proportionnelle à la masse : devient , soit la moitié. Croire qu'un solide plus lourd accélère davantage confond la masse avec la force.
Les questions qu'on se pose
Quelle différence entre dynamique et statique ?
La dynamique étudie le mouvement qui résulte des actions appliquées ; la statique est le cas où le solide est immobile dans son référentiel, et on la retrouve à partir du principe fondamental de la dynamique 2. Dans la pratique, si l'accélération est nulle, les actions se compensent.
Pourquoi ne tient-on pas compte des actions intérieures ?
Parce que, pour un système matériel, le torseur des forces intérieures est nul d'après la loi des actions mutuelles 3. Seules les actions extérieures déterminent le mouvement du système.
Comment choisir les paramètres d'une simulation ?
On règle la durée, l'incrément temporel, les grandeurs affichées et des échelles adaptées à l'amplitude et à la dynamique des grandeurs simulées 1. Un incrément trop grand rend le calcul grossier ; une échelle mal choisie rend la courbe illisible.
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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