L'enseignement de la cinématique graphique à l'aide de la corrélation d'images

Lors de la mise en place d'une séquence d'enseignement sur la cinématique graphique au lycée, une difficulté pour les élèves est de comprendre le mouvement des pièces d'un mécanisme. Certes, les modeleurs volumiques peuvent pallier cet obstacle en proposant des animations tridimensionnelles du système ; cependant les modeleurs volumiques ne montrent pas de champs de vecteurs vitesses. Cette notion de champ de vecteurs vitesses étant la principale difficulté rencontrée par les élèves lors de l'étude de l'équiprojectivité ou du centre instantané de rotation, il peut être judicieux d'utiliser des outils mettant en évidence ce champ d'une manière concrète.

La corrélation d’images numériques semble être une solution performante pour cette tâche. En effet, elle s'effectue sur un objet réel, et permet de visualiser directement les vecteurs vitesses par extrapolation des déplacements obtenus. Nous illustrons cette utilisation dans le cas d'un mouvement de rotation, puis montrons comment les champs de vitesse obtenus peuvent être utilisés pour vérifier l'équiprojectivité ou encore construire des centres instantanés de rotation, y compris sur des mouvements (plans) plus compliqués.

Contenu de la ressource :

1. Introduction
2. Visualisation d’un mouvement de rotation
3. Visualisation de l'équiprojectivité et du CIR

Cette ressource est accompagnée d'une annexe (animation d’un vilebrequin)