Travail d'une force et énergie mécanique

Les notions à connaître

Travail d'une force (W)

Grandeur algébrique mesurant l'énergie transférée par une force lors d'un déplacement, en joules (J).

Énergie cinétique (Ec)

Énergie liée au mouvement d'un objet : Ec = ½$mv^2.$

Énergie potentielle de pesanteur (Epp)

Énergie liée à l'altitude d'un objet dans le champ de pesanteur : Epp = mgh.

Énergie mécanique (Em)

Somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle : Em = Ec + Epp.

Les erreurs à éviter en physique-chimie

• ✗ Oublier le cos$(\alpha )$ dans le calcul du travail.

  ✓ $W = F \times$ AB $\times$ cos$(\alpha ).$ Si la force est perpendiculaire au déplacement $(\alpha$ = 90°), le travail est nul.

• ✗ Confondre zA - zB et zB - zA dans le travail du poids.

  ✓ W(P) = mg(zA - zB) : point de DÉPART moins point d'ARRIVÉE. Si l'objet descend, zA > zB donc W > 0 (moteur).

• ✗ Utiliser la vitesse en km$\cdot h$⁻¹ dans Ec = ½$mv^2.$

  ✓ La vitesse doit être en $m\cdot s$⁻¹. Divise par 3,6 pour convertir des km$\cdot h$⁻¹ en $m\cdot s$⁻¹.

Sais-tu répondre à ces questions ?

Les corrigés détaillés sont dans le quiz du chapitre.

1. Le travail d'une force constante $\vec{F}$ lors d'un déplacement $\vec{AB}$ s'exprime par :
2. L'énergie cinétique d'un objet de masse $m$ et de vitesse $v$ est :
3. Le travail du poids d'un objet ne dépend que de :
4. Quelle est l'énergie cinétique d'une voiture de $1\,000\;\text{kg}$ roulant à $90\;\text{km}\cdot\text{h}^{-1}$ ?
5. Le travail d'une force est moteur lorsque :