Rappel concernant l`énergie potentielle

publicité
Rappel concernant l'énergie potentielle
Energie potentielle gravitationnelle à la surface terrestre (h <<< RT)
h
B
g
∆L
A
hB
hA
Pour amener une masse m de A à B:
le travail ∆W effectué contre
la force gravitationnelle augmente
l'énergie potentielle d'une quantité ∆U
0
Br r hB
∆WA→B = ∫FdL = ∫mgdh = mg(hB−hA) = UB−UA
A
hA
Choix arbitraire du niveau à énergie
potentielle nulle: U(h=0)=0
Dans ce cas: U(h) = mgh
U(h)
mg
h
Energie potentielle gravitationnelle loin de la surface terrestre (R > RT)
R
B
RB
A
RA
RT
RB
RB
mMT
∆WA→B = ∫FdR = ∫ G
dR
2
R
RA
RA
[ ]
RB
1
= GmMT −
R RA
0
⎤
⎡
= GmMT ⎢− 1 − ⎛⎜ − 1 ⎞⎟⎥ = UB − UA
⎣ R B ⎝ R A ⎠⎦
Choix arbitraire du niveau à énergie
potentielle nulle: U(R → ∞) = 0
Dans ce cas: U(R) = -
GmMT
R
signe "-" car force attractive
(champ central attractif)
U(R)
0
RT
R
U(h)
0
h
U(h) = mgh
Vitesse de libération
Tir à partir de la surface terrestre:
conservation de l'énergie mécanique entre
point de départ
et
sommet de la trajectoire
1 mv2 - m GMT
RT
2 0
=
0-m
GMT
Rsommet
L'objet sera libéré de l'attraction terrestre s'il peut atteindre un point
infiniment éloigné de la terre:
la vitesse de libération est la vitesse initiale conduisant à Rsommet = ∞
GMT
1 mv2
=0-0
m
libération
RT
2
2GMT
vlibération =
= 11.2 km/s
RT
Téléchargement
Study collections