PHYSIQUE APPLIQUEE - CHOLET Renaudeau - La Mode

Activité sur le travail et les énergies

dimanche 29 mars 2020, par jbernaud

1°) Travail d’une force constante

Une force est dite constante lorsque sa valeur, son sens et sa direction ne varient pas au cours du temps. Le travail de la force Vecteur F lors du déplacement du point A au point B se définit comme suit :

Avec W en Joule (J), F en Newton (N) et AB en mètre (m)

Exercice 1 : Le travail dépend-il de la forme du déplacement entre les points A et B ?

Testez vous

2°) Puissance moyenne d’une force

La puissance moyenne Pm fournie à un solide par une force Vecteur F lors d’un déplacement de A à B est définie par :

Pm : Puissance moyenne en watts (W), W : travail fourni au solide en Joules (J), Δt : durée du déplacement du solide en secondes (s) et v vitesse du solide en m/s.

3°) Énergie mécanique

3.1) Rappel de collège

https://youtu.be/YWsZ7-m5Qvk

3.2) Énergie cinétique d’un solide en mouvement de translation

Ec : énergie cinétique en Joule (J), m : masse de l’objet en kg, v : vitesse en m.s-1.

animation1 : http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/troisieme/energie/energie_cinetique_scooter.htm

animation2 : http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/lycee/premiere_1S/EnergieCinetique.htm

animation3 : http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/troisieme/energie/energie_cinetique_qcm.htm

Si l’énergie cinétique diminue (augmente) dans le cas d’un solide en translation rectiligne, la nature de son mouvement est décélérée (accélérée).

Vidéo

3.3) Transfert d’énergie par travail mécanique

Le travail d’une force Vecteur F lors du déplacement d’un point A au point B, correspond à la variation d’énergie cinétique lors de ce déplacement.

Vidéo :

3.4) Énergie potentielle mécanique

L’énergie potentielle est l’énergie que possède un système du fait de sa position par rapport au système avec lequel il est en interaction.

3.4.1) Énergie potentielle de pesanteur

L’énergie potentielle de pesanteur est l’énergie que possède un système du fait de sa position par rapport à la Terre.

Epp : énergie potentielle de position en Joule (J), m masse en kg, g : accélération de la pesanteur en m.s-2 et h : hauteur en mètre (m)

Vidéo :

3.4.2) Énergie potentielle élastique

L’énergie potentielle élastique d’un système solide-ressort est l’énergie qu’il possède du fait de son allongement (raccourcissement) x.

k : coefficient de raideur de l’élastique ( ressort)

animation : http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/lycee/terminale_TS/penduleHorizontal.htm

3.5) Énergie mécanique

3.5.1) Définition

C’est l’énergie d’un système emmagasinée sous forme d’énergie cinétique et d’énergie potentielle mécanique.

3.5.2) Conservation de l’énergie mécanique

Cette énergie se conserve en l’absence de frottement ou de choc.

animation1 : http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/troisieme/energie/energie_potentielle_cinetique_mecanique.htm,

animation2 : http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/troisieme/energie/conservation_energie_mecanique.swf,

3.6) Testez-vous :

QCM1 : http://fabrice.sincere.free.fr/qcm/qcm.php?nom=qcm_physique_energie_mecanique

QCM2 : http://www.qcmweb.fr/entrainement.php?numqcm=167

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