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TRAVAIL ET ENERGIE

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CHAPITRE 10
TRAVAIL ET ENERGIE
Cinématique et dynamique
newtoniennes
Travail d’une force
•
•
•
•
Travail d’une force constante
Travail de la force de pesanteur
Travail d’une force électrostatique
Travail d’une force de frottement
Transferts énergétiques
• Forces conservatives et énergie
potentielle
• Conservation de l’énergie mécanique
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Travail d’une force
3
Travail d’une force constante
● Travail
- effet d’une force sur l’énergie
- mode de transfert d’énergie
- moteur/résistant
𝑊𝐴𝐵 𝐹 = 𝐹. 𝐴𝐵 = 𝐹. 𝐴𝐵. cos 𝛼
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Travail de la force de pesanteur
● Force conservative = W indépendant du chemin suivi
𝑊𝐴𝐵 𝑃 = 𝑚. 𝑔. (𝑧𝐴 − 𝑧𝐵 )
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Travail d’une force électrostatique
𝑊𝐴𝐵 𝐹 = 𝐹. 𝐴𝐵 = 𝑞. 𝐸. 𝐴𝐵. 𝑐𝑜𝑠 𝛼
avec
𝐸=
𝑈𝑃𝑁
𝑑
On a : 𝓁 = 𝐴𝐵. 𝑐𝑜𝑠 𝛼
Donc 𝑊𝐴𝐵 𝐹 = 𝑞. 𝐸. 𝓁
𝑊𝐴𝐵 𝐹 = 𝑞. 𝑈𝐴𝐵
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Travail d’une force de frottement
● force de frottement d’intensité constante
- opposée à 𝑣
- W toujours résistant
- force non conservative (dépend du chemin suivi)
𝑊𝐴𝐵 𝑓 = 𝑓. 𝐴𝐵 = −𝑓. 𝐴𝐵
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Transferts énergétiques
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Forces conservatives et énergie
potentielle
● force conservative associée à une énergie potentielle
● force de pesanteur
W traduit une variation d’énergie
𝑊𝐴𝐵 𝑃 = −∆𝐸𝑝𝑝𝐴→𝐵
● Propriété générale
∆𝐸𝑝 = 𝐸𝑝𝐵 − 𝐸𝑝𝐴 = −𝑊𝐴𝐵 𝐹
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Conservation de l’énergie mécanique
● Conservation de Em
- forces conservatives
- forces non conservatives qui ne travaillent pas
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Conservation de l’énergie mécanique
● Non conservation de Em
- forces non conservatives qui travaillent
- transfert Ec / Ep partiel
∆𝐸𝑚 =
𝑊𝑓𝑜𝑟𝑐𝑒𝑠 𝑛𝑜𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑡𝑖𝑣𝑒𝑠
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