Energie mécanique

Sommaire

Introduction

Forces conservatives

Energie potentielle de pesanteur

Energie mécanique d'un système

Forces conservatives

Définition

Une force appliquée à un système est dite conservative si son travail ne dépend que de la position de départ et la position d’arrivée et non de la trajectoire entre les positions.

Dans le cas contraire, une force est non conservative.

Energie potentielle de pesanteur

Définition

À chaque force conservative $\vec{F_C}$ est associée une énergie appelée énergie potentielle $E_p$ .

La variation de cette énergie potentielle lorsque le système se déplace entre

A

B

est égale à l’opposé du travail de cette force conservative entre

A

B

\Delta E_{p_{A \rightarrow B}}=E_{p_B}-E_{p_A}=-W_{A \rightarrow B}(\vec{F_C})

Définition

Le poids étant une force conservative, on lui associe une énergie potentielle dite de pesanteur :

\Delta E_{p_{A \rightarrow B}}=-W_{A \rightarrow B}(\vec{P})

Ainsi :

W_{A \rightarrow B}(\vec{P})=m*g*(z_A-z_B)

Donc :

\Delta E_{p_{A \rightarrow B}}=-m*g*(z_A-z_B)=m*g*(z_B-z_A)

Ainsi :

E_{p_A}=m*g*z_A \text{ et } E_{p_B}=m*g*z_B

Définition

L’énergie de potentielle de pesanteur

E_p

d’un système de masse

m

situé à l’altitude

z

est donnée par la relation :

E_p=m*g*z

Pour $z=0$ choisie comme référence, $E_P = 0 J$ . L’axe $Oz$ est orienté vers le haut.