L'essentiel
- Elle décrit « comment » ça bouge, pas « pourquoi » ça bouge.
- Les trois variables principales sont la position, la vitesse et l'accélération.
- Elle repose toujours sur une notion de temps (durée).
Une grandeur cinématique est une mesure qui permet de décrire précisément le mouvement d'un objet (comme une voiture ou un piston) sans s'occuper des forces qui provoquent ce mouvement. C'est un peu comme regarder un film : on observe la trajectoire, la vitesse et les changements de rythme, mais on ne s'intéresse pas encore à la puissance du moteur ou au poids du véhicule.
Composants
Le mot vient du grec kinêma, qui signifie « mouvement » (la même racine que le mot « cinéma »). En physique, il désigne la partie de la mécanique qui étudie le mouvement pour lui-même, indépendamment de ses causes.
Quand le changer
- La position : l'endroit exact où se trouve le véhicule sur une route à un instant T.
- La vitesse : le rythme auquel la voiture change de position (exprimé en km/h ou m/s).
- L'accélération : la rapidité avec laquelle la vitesse augmente ou diminue (freinage).
Rôle et fonctionnement
On utilise ces grandeurs pour régler la synchronisation d'un moteur (position des soupapes par rapport au vilebrequin), pour analyser les données d'un crash-test ou pour calibrer les systèmes d'aide à la conduite comme l'ABS ou l'ESP.
Symptômes d'usure
Il est crucial de ne pas confondre la cinématique avec la dynamique. En cinématique, on ne parle jamais de masse (kg) ni de force (Newton). On se concentre uniquement sur la géométrie du mouvement dans le temps.
Pièces liées
À ne pas confondre
Prix du changement
Pour bien comprendre, imaginez une animation 3D : le logiciel déplace les pièces selon des courbes mathématiques (cinématique). Ce n'est que si l'on veut savoir si une pièce va casser que l'on doit passer à la dynamique en ajoutant les efforts réels.
Questions fréquentes
Le couple moteur est-il une grandeur cinématique ?
Non, c'est une grandeur dynamique car il implique une force et une capacité à produire un effort.
Pourquoi sépare-t-on la cinématique des forces ?
Pour simplifier l'étude des trajectoires et des mécanismes avant d'y ajouter les contraintes de poids et de puissance.
Peut-on calculer une accélération sans force ?
En cinématique, oui, on la déduit simplement de la variation de la vitesse au cours du temps.