Qu'est-ce qu'un mouvement circulaire uniforme ?

Trajectoire et vitesse constante

Un mouvement circulaire uniforme (MCU) est le mouvement d'un point qui parcourt un cercle de rayon R à vitesse constante en norme (c'est-à-dire à vitesse dont la valeur, en m/s, ne change pas). Attention : la direction du vecteur vitesse change en permanence, puisqu'il reste toujours tangent au cercle. Seule sa norme ||v|| est constante.

Exemples concrets : un point sur le bord d'un manège qui tourne à vitesse régulière, une bille au bout d'une ficelle tournant à plat, ou encore (en première approximation) un satellite en orbite circulaire autour de la Terre.

Période et fréquence

• La période T est la durée d'un tour complet, exprimée en secondes (s).
• La fréquence f est le nombre de tours par seconde, en hertz (Hz), avec f = 1/T.

Vitesse linéaire

Comme le point parcourt une distance de 2piR (le périmètre du cercle) en une durée T, sa vitesse (linéaire) vaut :

v = 2piR / T = 2piR*f

Grandeur	Symbole	Unité
Rayon	R	m
Période	T	s
Fréquence	f	Hz
Vitesse	v	m/s

Piège classique : dire que le mouvement est "uniforme" ne signifie pas qu'il n'y a pas d'accélération ! Puisque la direction de la vitesse change sans cesse, il existe bien une accélération (nous la verrons au chapitre 2). Uniforme signifie seulement que la norme de la vitesse ne varie pas.