Épitrochoïde

La courbe rouge est une épitrochoïde dessinée grâce à un cercle noir roulant sans glisser autour d'un cercle bleu (les paramètres sont R = 3, r = 1 et d = 1/2)

Une épitrochoïde est une courbe plane transcendante, correspondant à la trajectoire d'un point fixé à un cercle mobile qui roule sans glisser sur et autour d'un autre cercle dit directeur.

Équations paramétriques

x = ( R + r ) cos θ d cos ( R + r r θ ) , {\displaystyle x=(R+r)\cos \theta -d\cos \left({R+r \over r}\theta \right),\,}
y = ( R + r ) sin θ d sin ( R + r r θ ) . {\displaystyle y=(R+r)\sin \theta -d\sin \left({R+r \over r}\theta \right).\,}

R est le rayon du cercle directeur, r celui du cercle mobile, d la distance du point au centre du cercle mobile et θ {\displaystyle \theta } le paramètre d'angle.

Double génération

Toute épicycloïde de paramètres R, r, d est équivalente à une péritrochoïde de paramètres R = d r R , r = d r ( R + r ) , d = R + r {\displaystyle {\begin{array}{lll}R'={d \over r}R,&r'={d \over r}(R+r),&d'=R+r\end{array}}} .

Par péritrochoïde, on entend la courbe obtenue à l'aide d'un point lié à un cercle mobile roulant sans glisser autour d'un cercle directeur qu'il contient, soit une « hypotrochoïde » pour laquelle r > R {\displaystyle r>R} .

L'enceinte du moteur Wankel représente en coupe une épitrochoïde/péritrochoïde.

Formes particulières

  • Lorsque le point est situé sur le cercle mobile ( d = r {\displaystyle d=r} ), on obtient une épicycloïde[1].
  • Quand les deux cercles sont de même rayon ( R = r {\displaystyle R=r} ), l'épitrochoïde représente un limaçon de Pascal, voire une cardioïde si d = r {\displaystyle d=r} .
  • Pour d = R + r {\displaystyle d=R+r} , on obtient une rosace.

Notes et références

  1. pour d < r {\displaystyle d<r} et d > r {\displaystyle d>r} , on parle aussi d'épicycloïdes raccourcies et allongées

Voir aussi

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  • Épitrochoïde, sur Wikimedia Commons

Articles connexes

Liens externes

  • « Epitrochoïde », sur Mathcurve.com: Encyclopédie des formes mathématiques remarquables
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