Trochoïde

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Une trochoïde est une courbe obtenue en traçant le mouvement décrit par un point d'un disque roulant (sans glisser) sur une droite.

On doit ce terme au mathématicien Roberval (1602-1675).

Une cycloïde (soit encore une trochoïde commune) générée par un cercle roulant
Une cycloïde (soit encore une trochoïde commune) générée par un cercle roulant

Soit un disque de rayon a roulant sans glisser sur une droite L, le centre C se déplace parallèlement à L, et tous les autres points P dans le plan attaché au cercle forment un ensemble de points appelé trochoïde. Soit CP = b. Suivant que P se trouve dans le disque (b < a), ou sur sa circonférence (b = a), ou à l'extérieur (b > a), la trochoïde est dite raccourcie, commune ou encore allongée. Les équations paramétriques de la trochoïde, avec L sur l'axe des x, sont :

x = a\theta - b \sin(\theta) \,
y = a - b \cos(\theta) \,

avec θ est la variable d'angle décrivant la rotation du cercle.

Une trochoïde raccourcie peut être décrite par le mouvement de la pédale d'une bicyclette (par rapport à la chaussée).

Une trochoïde allongée peut être décrite par les aubes d'un bateau à aube à vitesse constante (par rapport à la rive).

On appelle cycloïde une trochoïde commune qui présente des points de rebroussement (ou cusps) là où P touche L.

[modifier] Exemples

La houle des vagues décrit un mouvement trochoïdal

[modifier] Voir aussi

  • Une hypotrochoïde est décrite par un disque roulant à l'intérieur d'un autre cercle fixé.
  • Une épitrochoïde est décrite par un disque roulant à l'extérieur d'un autre cercle.