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Théorème de l'énergie cinétique

Cours
Théorème de l'énergie cinétique

Energie mécanique

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Energie mécanique

Théorème de l'énergie cinétique

Sommaire
jouerIntroduction
jouerFormule Energie cinétique et travail d'une force constante
jouerExemple
jouerThéorème de l'énergie cinétique

Énergie cinétique d’un système

Définition

Comme vu au collège, l’énergie cinétique EcE_c d’un système de masse mm se déplaçant à la vitesse vv dans le référentiel d’étude est donnée par la relation :

Ec=12mv2E_c=\frac{1}{2}*m*v^2

Travail d’une force constante

Définition

Le travail d’une force sur un système en mouvement permet d’évaluer l’énergie transférée par cette force entre le système et le milieu extérieur.

Considérons une force F\vec{F} dont le point d’application se déplace d’une position AA vers une position BB.
Le travail de cette force WAB(F)W_{A \rightarrow B}(\vec{F}) est égal au produit scalaire du vecteur F\vec{F} par le vecteur déplacement AB\vec{AB} soit :

Travail W en fonction de la valeur de l'angle alpha

α\alpha étant l’angle entre les vecteurs F\vec{F} et AB\vec{AB} .

Théorème de l'énergie cinétique

Théorème

La variation de l’énergie cinétique d’un système en mouvement entre AA et BB est égale à la somme des travaux des forces appliquées au système entre AA et BB :

ΔEc=EcBEcA=iWAB(Fi)\Delta E_c=E_{c_B}-E_{c_A}=\sum_{i}W_{A \rightarrow B}(\vec{F_i})

Propriété

Si la somme des travaux des forces est :

  • Positive, alors l’énergie cinétique augmente et donc la vitesse augmente

  • Négative, alors l’énergie cinétique diminue et donc la vitesse augmente

  • Nulle, alors l’énergie cinétique ne varie pas et donc la vitesse est constante

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