Relation entre vitesse linéaire et angulaire, produit vectoriel

De la vitesse linéaire vers la vitesse angulaire


Considérons le corps C, en rotation autour du point O. La vitesse linéaire du point A est donnée par \vec{V}.

angular_linear
La vitesse angulaire autour du point O est donnée par :

\vec{\omega} = \frac {\vec{OA} \times \vec{V}} { \| \vec{OA} \| ^2 }

De la vitesse angulaire vers la vitesse linéaire

En supposant maintenant que la vitesse angulaire est connue, la vitesse linéaire au point A est donnée par:

\vec{V} = \vec{\omega} \times \vec{OA}

Exemple

example

close all;
clear all;
clc;

%% Parameters

% Coordinates of point O
O=[0;0;0];
% Coordinates of point A
A=[1;2;0];
% Coordinates of point B
B=[2;1;0];

% Speed applied at point A
VA=[0;2;0];


%% Compute angular velocity

% Compute vector OA
vOA=A-O;
% Compute angular speed around point A
wO=cross (vOA,VA)/(norm(vOA)*norm(vOA));



%% Compute linear speed at point B

vOB=B-O;
VB=cross(wO,vOB);



%% Draw system

plot3(O(1),O(2),O(3));
hold on;
line ([O(1) A(1)],[O(2) A(2)],[O(3) A(3)]);
line ([O(1) B(1)],[O(2) B(2)],[O(3) B(3)]);
text(O(1)+0.2,O(2)+0.2,O(3)+0.2,'O','FontSize',100);
text(A(1)+0.2,A(2)+0.2,A(3)+0.2,'A','FontSize',100);
text(B(1)+0.2,B(2)+0.2,B(3)+0.2,'B','FontSize',100);


% Draw speed at point A
hFA=quiver3 (A(1),A(2),A(3),VA(1),VA(2),VA(3),'Color','k','LineWidth',3,'MaxHeadSize',1.5);

% Draw speed at point O
hTO=quiver3 (O(1),O(2),O(3),wO(1),wO(2),wO(3),'Color','g','LineWidth',3,'MaxHeadSize',1.5);

% Draw speed at point B
hFB=quiver3 (B(1),B(2),B(3),VB(1),VB(2),VB(3),'Color','r','LineWidth',3,'MaxHeadSize',1.5);

% Display axis and legends
grid on;
axis square equal;
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Z');
legend ([hFA,hTO,hFB],'Linear speed at point A','Angular velocity a point O','Linear speed at point B');

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