Énergie mécanique : cinétique et potentielle
L'énergie mécanique est la somme de l'énergie cinétique (mouvement) et de l'énergie potentielle (position). augmente avec la vitesse et la masse. augmente avec la hauteur. En l'absence de frottements, l'énergie mécanique totale reste constante au cours du temps. Si un objet tombe, diminue et se transforme progressivement en . L'unité légale est le Joule ().
Le résumé
Comprendre le cours
L'énergie mécanique est la somme de l'énergie cinétique (mouvement) et de l'énergie potentielle (position). augmente avec la vitesse et la masse. augmente avec la hauteur. En l'absence de frottements, l'énergie mécanique totale reste constante au cours du temps. Si un objet tombe, diminue et se transforme progressivement en . L'unité légale est le Joule ().
Avant de commencer
Prérequis
Connaître la notion de mouvement et de vitesse.
Comprendre la notion de force (poids).
Savoir convertir les unités (, , ).
Le plan
Structure du cours
- 1
L'Énergie Cinétique ($$E_c$$)
DéfinitionFacteurs influentsDépend de la masse
Dépend de la vitesse
- 2
L'Énergie Potentielle de Pesanteur ($$E_{pp}$$)
DéfinitionFacteurs influentsDépend de la hauteur
Dépend de la masse
- 3
L'Énergie Mécanique ($$E_m$$)
Relation fondamentalePrincipe de conservationSomme des énergies
Conservation dans le vide
À retenir
Notions clés
Énergie Cinétique ($$E_c$$)
À mémoriserÉnergie que possède un corps du fait de son mouvement.
Une voiture roulant à .
Énergie Potentielle de Pesanteur ($$E_{pp}$$)
À mémoriserÉnergie emmagasinée par un objet en raison de sa position dans le champ de pesanteur.
Un skieur au sommet d'une piste.
Énergie Mécanique ($$E_m$$)
À mémoriserLa somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle de pesanteur.
La formule .
En pratique
Exemple résolu
Une bille tombe en chute libre sans frottement d'une hauteur de .
- 1
Étape 1 : Au point de départ, la vitesse est , donc et .
- 2
Étape 2 : Durant la chute, diminue car la hauteur diminue.
- 3
Étape 3 : Comme l'énergie mécanique se conserve, augmente exactement du montant perdu par . Résultat : reste constante tout au long du mouvement.
Mémoriser plus vite
Astuces & analogies
Relation $$E_c$$ / $$E_{pp}$$
Pensez à un vase communiquant : si l'un monte (vitesse), l'autre descend (hauteur).
Conservation de $$E_m$$
Imaginez un compte bancaire : si vous transférez de l'argent de votre épargne () vers votre liquide (), le total () reste inchangé.
Ne plus se tromper
Erreurs fréquentes
Croire que est toujours constante.
En réalité, ne se conserve que s'il n'y a pas de frottements (air ou contact). En présence de frottements, diminue car une partie est transformée en chaleur.
Confondre avec la vitesse.
L'énergie cinétique dépend de la vitesse, mais n'est pas la vitesse. Elle dépend aussi de la masse () de l'objet.
Se tester
Flashcards
Cliquez sur une carte pour révéler la réponse.
Continuer à réviser
Physique : Étude du circuit RC série
Le circuit RC est composé d'un condensateur de capacité et d'une résistance . Il permet de stocker de l'énergie électrique sous forme de ch...
Bilans et transferts thermiques : concepts et calculs
La thermodynamique en terminale repose sur la maîtrise des transferts thermiques. On distingue trois modes : conduction, convection et rayonnement. Le...
Mécanique céleste : lois de Kepler et gravitation
Le mouvement des planètes autour du Soleil est régi par les trois lois de Kepler. La première précise que l'orbite est une ellipse dont le Soleil occu...