C’est quoi une vitesse de rotation ?

Sur une perceuse, on lit « 0 – 3 000 tr/min » ; une machine à laver essore à 1 200 tr/min ; le compte-tours d’une voiture affiche 2 000 au ralenti. Ces nombres disent tous la même chose : à quelle vitesse ça tourne.

Convertir et calculer

Un tour complet correspond à 2π radians, et une minute à 60 secondes. D’où ω = 2π × N / 60.

Exemple : un moteur à 1 500 tr/min tourne à ω = 2 × 3,14 × 1 500 / 60 ≈ 157 rad/s. S’il fournit un couple de 10 N·m, sa puissance mécanique vaut P = C × ω ≈ 10 × 157 ≈ 1 570 W.

Pour passer à la vitesse d’avancement : une roue de 30 cm de rayon à 10 rad/s avance à v = R × ω = 0,30 × 10 = 3 m/s, soit environ 11 km/h.

L’essentiel à retenir

La vitesse de rotation N indique combien de tours fait une pièce par unité de temps. Pour les calculs, on utilise la vitesse angulaire ω.

ω = 2π × N / 60 — N en tr/min, ω en rad/s — v = R × ω

Le piège à éviter

Beaucoup confondent la vitesse de rotation d’une roue (en tr/min) et la vitesse d’avancement du véhicule (en km/h). Une petite roue doit tourner beaucoup plus vite qu’une grande pour avancer à la même vitesse. Et dans les formules de puissance, il faut des rad/s, jamais des tr/min.

À quoi ça sert ?

On choisit un moteur et ses engrenages d’après la vitesse de rotation voulue : une éolienne tourne à environ 15 tr/min, un moteur électrique de voiture jusqu’à 15 000 tr/min, un disque dur à 7 200 tr/min.