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1 Énergie cinétique et travail 1.1 Chute libre 1.2 Solide en translation 1.3 Théorème de l'énergie cinétique 2 Énergie potentielle et travail 2.1 Énergie potentielle de pesanteur 2.2 Variation de l'énergie potentielle au cours d'un mouvement 2.2.1 Au cours d'une chute libre 2.2.2 Au cours d'une translation rectiligne vers le haut 2.2.3 Généralisation 2.3 Conservation de l'énergie mécanique
Rappel : Lors d'une chute, libre un corps n'est soumis qu'à sont poids. Les frottements de l'air sont alors négligés. Lors d'une chute libre le travail du poids est exprimé par la relation suivante :
Légende : : Travail du poids entre deux points m: Masse de l'objet (en kg) v: Vitesse à un point donnée (en
L'énergie cinétique est la quantité d'énergie transporté dans un objet qui se déplace par translation entre deux points, son unité est la joule (J) et et elle est exprimée par la relation suivante :
Légende : Ec : énergie cinétique (en J) m : masse de l'objet (en kg) VG: vitesse du centre d'inertie du solide en translation (en
Remarque : Tout point du solide à la même vitesse que son centre d'inertie, on peut donc assimiler la vitesse VG à la vitesse du solide.
(Attention, si le corps tourne sur lui-même avec une vitesse de rotation (en radians/seconde), alors
où est une constante caractéristique de l'objet appelé 'moment d'inertie' de cet objet. Pour un cylindre ou un disque de rayon R et de masse m, Pour une boule sphérique pleine et homogène, de rayon R et de masse m, Pour une tige de longueur l et de masse m, tournant autour d'un axe passant par son centre et qui lui est perpendiculaire,
On démontre que où i est un numéro repérant une particule de masse se trouvant à la distance de l'axe de rotation)
Lorsqu'un solide en translation entre deux points A et B est soumis à plusieurs forces extérieurs qui ont pour résultante on a :
Définition: Dans un référentiel terrestre, un solide (même au repos) du fait de sa masse et de sa positon par rapport au sol, possède une énergie caché appelé : énergie potentiel de pesanteur. Avant d'exprimer l'énergie potentielle, il faut choisir un repère de l'altitude, et dans quel référentiel ont se situe.
L'énergie potentielle est exprimée par la relation suivante :
Légende : Ep : énergie potentielle (en J) m : masse (en kg) g : intensité de la pesanteur (
Au cours d'une chute libre, la variation de l'énergie potentielle est égale à l'opposé du travail du poids. Ce qui ce traduit par la relation mathématique suivante :
Lors d'une translation rectiligne vers le haut, la variation de l'énergie potentielle est égale au travail de la force qui sert à aller vers le haut. Ce qui se traduit par la relation suivante :
La variation d'énergie potentielle entre deux points A et B est égale à l'opposé du travail du poids
L'énergie mécanique est la somme de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique, ce qui se traduit par la relation suivante :
Dernière mise à jour: le 10.06.2009 à 20:25 Licence: Libre de partager, modifier - Devoir de citer la source - Pas d'utilisation commerciale Daskoo.org, partage de cours
