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 2 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 4 Travail de la force de pesanteur ● Force conservative = W indépendant du chemin suivi 𝑊𝐴𝐵 𝑃 = 𝑚. 𝑔. (𝑧𝐴 − 𝑧𝐵 ) 5 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 6 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 7 Transferts énergétiques 8 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 9 Conservation de l’énergie mécanique ● Conservation de Em - forces conservatives - forces non conservatives qui ne travaillent pas 10 Conservation de l’énergie mécanique ● Non conservation de Em - forces non conservatives qui travaillent - transfert Ec / Ep partiel ∆𝐸𝑚 = 𝑊𝑓𝑜𝑟𝑐𝑒𝑠 𝑛𝑜𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑡𝑖𝑣𝑒𝑠 11
