Théorème de l'énergie cinétique et énergie mécanique

Terminale générale Spé · Physique-Chimie Spé Terminale

À retenir

• TEC universel : E_c = W(F). • Énergie potentielle de pesanteur : E_pp = m g z (avec axe Oz ascendant). • Conservation de E_m si aucun frottement : 1/2m v_B^2 + m g z_B = 1/2m v_A^2 + m g z_A. • En présence de frottements : E_m = W(f) < 0 (énergie dissipée sous forme thermique).

Le cours

Conservation et transferts d'énergie L'analyse énergétique est une méthode directe et élégante qui s'affranchit de l'intégration vectorielle : 1. Théorème de l'énergie cinétique (TEC) : dans un référentiel galiléen, la variation de l'énergie cinétique d'un système matériel entre deux points A et B est égale à la somme algébrique des travaux de toutes les forces extérieures appliquées : E_c = E_c(B) - E_c(A) = W_AB(F_ext) 2. Énergie mécanique : somme de l'énergie cinétique et des énergies potentielles : E_m = E_c + E_pp + E_pe - Dans le cas d'un mouvement sans frottement (forces conservatives seules : pesanteur ou électrostatique), l'énergie mécanique se conserve rigoureusement : E_m = 0 E_m(A) = E_m(B) = constante - En présence de frottements (forces non conservatives dissipatives), l'énergie mécanique diminue : E_m = W_AB(f) < 0 La perte d'énergie mécanique est intégralement convertie en énergie thermique (chaleur).

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