élève

Chapitre 6 : Energie cinétique et potentielle
I. Energie cinétique
Activité : « Camion et Poche »
Pour un solide en translation, tous les points ont la même vitesse que le centre d’inertie : v = vG.
L’énergie cinétique EC d’un solide en mouvement de translation est définie par :
2
2
1mvEC
avec EC en joule (J), m la masse en kilogramme (kg) et v la vitesse du centre d’inertie en m.s-1.
II. Théorème de l’énergie cinétique
Activité : « Lien entre
F
et EC » + AE n°7 + AE n°8
Dans un référentiel ……………., la variation d’énergie cinétique d’un solide en translation
entre deux positions A et B, est égale à la somme des travaux des forces
i
F
appliquées à ce
solide lors de son déplacement entre A et B :
 )()()( iABCC FWAEBE 
III. Energie potentielle de pesanteur
Vidéos : « The story of kinetic and potential energy » et « Roadrunner »
1. Définition
L’énergie potentielle emmagasinée par un solide ……………… quand il s’éloigne de la Terre
et ……………. lorsqu’il s’en rapproche.
Appliquons le théorème de l’énergie cinétique à un solide animé d’un mouvement de
translation entre les positions A et B :
…………………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………………………...
L’énergie potentielle de pesanteur EP d’un solide est définie par :
zgmEP
avec EP en joule (J), m la masse en kilogramme (kg), z la position du centre d’inertie en mètre
(m), repérée sur un axe (Oz) orienté vers le haut.
Elle dépend de l’origine choisie pour repérer l’altitude z.
2. Variation de l’énergie potentielle de pesanteur
La variation d’énergie potentielle est égale à l’opposé du travail de la force de pesanteur :
)(PWEE ABPP AB
3. Energie mécanique
La quantité EC + EP joue un rôle important en mécanique. On l’appelle énergie mécanique et
on la note EM :
PCM EEE 
L’énergie mécanique d’un solide soumis uniquement à son poids reste constante. L’énergie
mécanique d’un solide soumis à des forces de frottement non compensées diminue.