Considérons la variable
, représentant l'angle de rotation d'un point du disque avec l'axe vertical et
la coordonnée du centre d'inertie. Soient I le point géométrique de contact des 2 solides
le point du disque (
) qui coïncide avec I à l'instant considéré et
le point du plan (
) qui coïncide avec I au même instant.
désigne la vitesse de glissement du disque sur le plan.
Le plan est immobile :
Les points
et G appartiennent au même solide :
avec
le vecteur rotation du disque.
Or
et
donc la vitesse de glissement s'écrit :
Dans le cas d'un roulement sans glissement,
et
Soient
et
définissant la position d'un point du disque
.
repère la position du guide
par rapport au référentiel
. De même qu'en 1.,
et
appartiennent au disque
et
appartiennent au guide
et
désignent les vecteurs rotation de chacun des solides dans le référentiel
avec
le référentiel lié au disque
avec
Dans la base de
, la vitesse de glissement s'écrit donc :
S'il n'y a pas glissement,
donc
Si le guide est fixe dans
,
,
, ce qui revient à écrire l'égalité des longueurs parcourues par le point géométrique
sur le disque et sur le guide.