Aurélie 10/02
énergie mécanique, potentielle, cinétique

fiche bac

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.



chute libre :

Un objet est en chute libre lorsqu'il est soumis uniquement à son poids.

L'énergie cinétique d'un solide est l'énergie qu'il possède du fait de son mouvement. Pour un solide en translation :
Ec=½mv2

Ec : énergie cinétique en joule (J)

m : masse en kg

v : vitesse du centre d'inertie en m/s( 1 m/s = 3,6 km/h)

Théorème de l'énergie cinétique

La variation d'énergie cinétique d'un solide en translation dans un référentiel galiléen, entre deux positions A et B, est égale à la somme des travaux des forces extérieures appliquées au solide entre le positions A et B.

DEc = Ec(B) - Ec(A) = SWA-->B forces .

application à la chute libre :

énegie cinétique en A : ½ mv0²

énergie cinétique en B :½mv1²

travail moteur du poids lors de la descente AB

mg( zA-zB)= mgh

th. de l'énergie cinétique :

½mv1² -½ mv0² = mgh

v1² - v0² = 2gh.

le travail du poids a permis d'augmenter l'énergie cinétique. Le travail du poids a réalisé un transfert d'énergie

énergie potentielle de pesanteur :

On appelle énergie potentielle de pesanteur d'un solide S de masse m situé à l'altitude z la quantité :

Ep=mgh

Ep : énergie cinétique en joule (J)

m : masse en kg

h : altitude du centre d'inertie en mètre.

l'origine des altitudes est chiosi au point le plus bas ( le sol par exemple).

L'énergie potentielle de pesanteur augmente avec l'altitude.

Le travail du poids sur un trajet AB est égal à l'opposé de la variation d'énergie potentielle entre les points A et B.




énergie mécanique :

Lorsqu'un solide se déplace et que toutes les forces extérieures qui lui sont appliquées, à l'exception du poids, effectuent un travail nul, la somme Ec + Ep est constante.

L'énergie mécanique est la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle. On dit que l'énergie mécanique se conserve.

cas de la chute libre :

 

  

pendule élastique horizontal :

En négligeant la masse du ressort, l'énergie cinétique du système solide-ressort est celle du solide de masse M, en translation rectiligne :

Ec= ½Mv²

masse M en kg ; vitesse en m/s ; énergie en joule.

Un ressort comprimé ou étiré emmagasine de l'énergie appelée énergie potentielle élastique.

Cette énergie potentielle stockée par le ressort est égale au travail effectué par la force qui a permis de le comprimer ou de le dilater.

Ep=½kx²

k raideur en N/m ; x déformation du ressort (m) ; Ep énergie en joule

L'énergie mécanique du système solide-ressort horizontal est égale à la somme de l'énergie cinétique du solide et de l'énergie potentielle du ressort

E= ½Mv² + ½kx²

En l'absence de frottement, l’énergie mécanique du système solide-ressort en régime libre se conserve.
sans amortissement
avec amortissement

en rouge : énergie potentielle élastique

en bleu : énergie cinétique

en noire : énergie mécanique

en bleu : énergie potentielle élastique

en rouge : énergie cinétique

en noire : énergie mécanique

énergie en fonction de x ( sans amortissement)

 

 retour - menu