Le mouvement circulaire est la forme de mouvement curviligne la plus répandue dans la nature et possède une beauté symétrique remarquable. Son essence réside dans le fait que la force résultante agissant sur un corps n'est pas colinéaire à sa vitesse et est toujours dirigée vers le centre.Nous appelons mouvement circulaire (circular motion) tout mouvement mécanique dont la trajectoire est un cercle ou un arc de cercle.
Transition entre les dimensions de description
En raison de la fermeture et de la symétrie de la trajectoire, décrire le mouvement circulaire avec le système de coordonnées cartésiennes classique est fastidieux. La physique a introduit des dimensions de description qui relient le mouvement de translation et celui de rotation :
- Vitesse linéaire (v)Quantité physique qui décrit la rapidité du mouvement d'une particule le long d'un arc de cercle, $v = \frac{\Delta s}{\Delta t}$, orientée selon la tangente au cercle.
- Vitesse angulaire (ω)Quantité physique qui décrit la rapidité de rotation du rayon, $\omega = \frac{\Delta \theta}{\Delta t}$, exprimée en rad/s.
- PériodicitéLe mouvement circulaire est périodique. Le temps nécessaire pour effectuer un tour complet est la période $T$, et le nombre de tours par unité de temps est la fréquence $n$.
Réflexion approfondie : Le London Eye
Lorsque les touristes sont assis dans la cabine et montent lentement, bien que leur distance par rapport au centre (le rayon) reste constante, leur position spatiale change continuellement avec le temps. Ce mouvement comporte à la fois un déplacement linéaire tangentiel à la trajectoiredéplacement linéaire, ainsi qu'une variation angulaire par rapport au centredéviation angulaire, illustrant parfaitement la variation continue de direction caractéristique du mouvement circulaire.