Énergie cinétique et travail d'une force constante
Terminale générale Spé · Physique-Chimie Spé Terminale
À retenir
• Énergie cinétique : E_c = 1/2 m v^2 0. • Travail : W_AB(F) = F AB = F AB . • Travail du poids : W_AB(P) = m g (z_A - z_B) (indépendant du chemin suivi). • Travail nul si la force est perpendiculaire au déplacement (ex. réaction normale R_N).
Le cours
Le formalisme énergétique de la mécanique L'approche énergétique offre une alternative puissante aux lois de Newton pour relier les vitesses et les positions : • L'énergie cinétique d'un point matériel de masse m animé d'une vitesse v est : E_c = 1/2\,m\,v^2 (E_c en Joules J, m en kg, v en m/s). • Le travail d'une force constante F lors d'un déplacement rectiligne du point d'application de A à B est donné par le produit scalaire : W_AB(F) = F AB = F AB où = (F, AB) est l'angle entre la force et le déplacement : - Si 0, le travail est moteur (W > 0). - Si > 90^ : résistant (W < 0). - Si = 90^ : = 0, la force ne travaille pas (W = 0).
Dans ce chapitre
- Caractéristiques du champ de pesanteur uniforme
- Champ électrostatique uniforme entre armatures parallèles
- Énergie cinétique et travail d'une force constante
- Équation différentielle du mouvement d'un projectile dans g
- Équations horaires de la vitesse et de la position
- Équation cartésienne de la trajectoire parabolique
- Étude analytique du sommet de la trajectoire (flèche)
- Portée du tir horizontal et angle de tir optimal
- Frottements fluides : traînée linéaire et quadratique
- Vitesse limite de chute verticale dans un fluide visqueux
- Particule chargée dans un champ électrostatique uniforme
- Déflexion électrostatique et accélération de particules
- Théorème de l'énergie cinétique et énergie mécanique
- Bilan : Synthèse et méthode sur les mouvements dans un champ uniforme