Travail et Puissance : Cours et Applications

TRAVAIL ET PUISSANCE
1ere S1//S3
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TRAVAIL ET PUISSANCE
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I-Travail d’une force:
1-Travail d’une force constante se déplaçant sur une droite:
vDéfinition:
On appelle travail d’une force constante, le déplacement rectiligne du
point d’application d’une force de A vers B, On le note WAB ().
WAB () = = FABcosa
NB: Dans le système international, le travail d’une force s’exprime en Joule ( J ).
vTravail d’une force: grandeur algébrique:
Le travail d’une force peut être moteur, résistant ou nul.
►Si 0 < α< 90°, alors cos(α) > 0 Þ WAB () > 0.
La force effectue un travail moteur.
►Si α = 90°, alorscos(α)=0 Þ WAB () = 0.
La force n’effectue aucun travail ou le travail est nul.
►Si 90° < α< 180°, alorscos(α) Þ WAB () < 0.
La force effectue un travail résistant.
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2-Travail du poids d’un corps
vRemarques:
vWAB() = ± mgH
►Si (le mobile descend), WAB() > 0.Le poids effectue un travail moteur.
►Si (le mobile monte), WAB()< 0.Le poids effectue un travail résistant.
Le travail du poids ne dépend pas du chemin suivi, mais il dépend de la
hauteur . on dit que le poids est une force conservative.
WAB() = mgH
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II-Travail d’une force variable:
Une force est variable si elle varie au cours du temps.
1-Travail de la tension d’un ressort:
Par définition le travail de la tension du ressort entre x1 et x2 est donné par la relation suivante:
W() = 
K ( -  )
k est la constante de raideur du ressort en N.m-1.
2-Travail de torsion d’un fil:
Le travail effectué par un couple de torsion entre q1 et q2 est donné par la relation suivante:
W(C) = 
 ( -  )
C est la constante de torsion en N.m.rad-1.
3-Travail d’une force appliquée à un système en rotation autour d’un axe:
WAB() = M()× q
M():momentdelaforceN.m
q
4-Travail de la force de frottement
WAB() = -f×AB
WAB() = -f ×  = -f×R × q
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III-Puissance d’une force:
1-Définition:
La puissance d’une force est le travail de cette force qu’il effectue par unité de temps.
Dans le système international la puissance d’une force s’exprime en Watt (W).
2-Puissance moyenne:
La puissance moyenne d’une force lorsqu’il effectue un travail WAB() entre les instants tAet tB est
donnée par la relation suivante:WAB()
3-Puissanceinstantanée:
vPuissanced’uneforcedansunmouvementdetranslation rectiligne:
P = .  = F.V.cos(α)
v Puissanced’uneforcedansunmouvementderotation:
P = M()×w
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