Roulement sans glissement: mesure de moments d'inertie

Thème relevant de la dynamique du solide

Le roulement d'une boite de conserve ou d'un ballon de foot sur une planche inclinée constitue une expérience type permettant une discussion avec un modèle de roulement sans glissement d'un cylindre plein ou d'une sphère creuse. Faites une acquisition d'image du roulement de différents objets. Avec l'outil de suivi  "Tracker" (téléchargeable gratuitement sur le web), étudier l'évolution de la position du centre de gravité du système en fonction du temps. En déduire l'accélération du centre de masse et comparez sa valeur avec celle que l'on aurait pour un objet glissant sans frottement. En déduire la valeur du centre d'inertie de l'objet sur l'axe de symétrie parallèle à l'axe de rotation. Comparez avec la théorie.

Matériel: une planche, un mur ou des bouquins pour incliner la planche sur un angle pas trop grand pour éviter le glissement dans le roulement, ballon, boule de pétanque, boite de conserve sans fond, bocal plein de terre, système de prise image - webcam, smartphone, PC