Composante de translation des points d'une Roue.

On considère 3 points distincts sur la roue, situés à des distances différentes du centre de la roue. On notera respectivement \(R_1, R_2 \textrm{ et }R_3\) ces distances, avec \(R_1< R_2< R_3\).

On désigne par \(R_2\) la distance du centre de la roue au point de contact de la roue sur le rail.

Si on suppose que la roue roule sans glisser sur le rail, celà signifie que le point de contact de la roue sur le rail (à la distance R2 du centre) a une vitesse nulle par rapport au rail.

Dans ces conditions, les vitesses de ces 3 points sont différentes. On les obtient par composition des vitesses (rotation du rayon correspondant et translation du centre de la roue le long du rail).

  • les flèches noires représentent la "vitesse d'entrainement": c'est la vitesse par rapport au référentiel du laboratoire, de la translation d'un "référentiel relatif" lié au centre de la roue.

  • les flèches rouges représentent la "vitesse relative": c'est la vitesse par rapport au référentiel relatif, du point considéré de la roue.

  • les flèches bleues représentent la vitesse du point considéré par rapport au référentiel du laboratoire.

Remarquez que les vitesses dessinées en bleu sont tangentes à la trajectoire en tout point, sauf, pour ce qui concerne le cas (2), au moment ou le point considéré arrive au contact avec le rail. A ce moment, la vitesse de ce point de la roue a une vitesse nulle par rapport au rail et la trajectoire présente un point de rebroussement.

Vous pouvez voir séparément les vitesses relatives et d'entrainement.