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Jean-Pierre BROSSARD : Professeur de Mécanique à l’Institut National des Sciences Appliquées (INSA) de Lyon
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Lire l’articleINTRODUCTION
La nécessité d’une science qui s’occuperait spécifiquement de l’étude des mouvements indépendamment des causes qui les produisent était vivement ressentie au début du XVIIIe siècle. En effet, il s’agissait de pouvoir expliquer le mouvement des machines, de plus en plus complexes, en les décomposant en sous-ensembles, c’est‐à‐dire qu’il s’agissait de créer une théorie des mécanismes. En 1794, la création de l’École Polytechnique concrétisait dans l’enseignement la naissance de cette nouvelle discipline. En 1808, Lanz et Bétancourt publièrent l’Essai sur la composition des machines et, en 1813, Lazare Carnot La géométrie du mouvement. Mais l’impulsion décisive fut donnée par Ampère qui, après une critique profonde, publiait le manifeste de la nouvelle science :
« C’est à cette science, où les mouvements sont considérés en eux-mêmes tels que nous les observons dans les corps qui nous environnent et spécialement dans les appareils appelés machines, que j’ai donné le nom cinématique (de , mouvement) » (Essai sur la philosophie des sciences, 1830).
Les fondements mathématiques ne tardèrent pas à se développer. D’ailleurs, certains résultats existaient déjà. Citons les principaux :
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Descartes (1596-1650) : centre instantané de rotation (CIR) dans le mouvement plan ;
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Euler (1707-1783) : mouvement autour d’un point fixe, mouvement plan, construction dite d’Euler-Sarary ;
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D’Alembert (1717-1783) : mouvement autour d’un point fixe (déplacement infinitésimal) ;
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Jean Bernoulli (1667-1748) : centre instantané de rotation (CIR) pour un mouvement plan ;
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Cauchy (1789-1857) : courbe roulante dans le mouvement plan (Descartes avait trouvé que le CIR était le point de contact) ;
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Chasles (1793-1880) : le mouvement le plus général est un mouvement hélicoïdal ;
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Poinsot (1777-1859) : représentation d’un mouvement autour d’un point fixe ;
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Ampère (1775-1836) : création du mot cinématique ;
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Coriolis (1792-1843) : composition des accélérations.
Dès lors, on a assisté à une séparation de la cinématique en cinématique pure et cinématique appliquée. Actuellement, la cinématique pure, ou tout simplement cinématique, est l’étude des mouvements indépendamment des supports matériels. S’il y a eu des contributions importantes depuis le siècle passé, l’essentiel du corps de la théorie était alors établi.
Nous avons voulu à la suite d’autres auteurs (particulièrement R. Bricard, M. Cazin, J.L. Destouches) donner une formulation très structurée qui permette une grande économie de pensée, aussi bien en cinématique, qu’en dynamique.
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4. Conclusion
Cet article de Cinématique générale a été très détaillé car, étant le premier d’une série traitant de la mécanique, il contient de nombreux éléments communs nécessaires aux autres articles de Mécanique générale. Par ailleurs, il fait apparaître un formalisme indispensable avec lequel il faut se familiariser non seulement pour la cinématique mais aussi pour la dynamique, et l’outil forgé s’avérera très économique.
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