Énergie cinétique d'un solide en translation de Troisième

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Solide en translation : tous ses points ont la même vitesse v. • E_c = 1/2\,m\,v^2, avec E_c en J, m en kg et v en ms^-1. • Vitesse doublée : énergie cinétique multipliée par 4 ; vitesse retrouvée par v = 2\,E_c/m.

Le cours

1. Solide en translation Un solide est en translation si tous ses points ont, à chaque instant, le même vecteur vitesse : il se déplace sans tourner sur lui-même (voiture en ligne droite, wagon, caisse qui glisse). On peut alors parler de « la » vitesse v du solide. 2. Expression de l'énergie cinétique E_c = 1/2\,m\,v^2 E_c en joules (J) ; m en kilogrammes (kg) ; v en mètres par seconde (ms^-1). L'énergie cinétique est proportionnelle à la masse et au carré de la vitesse : doubler la masse double E_c, doubler la vitesse la multiplie par 4. 3. Méthode 1. Convertir la masse en kg (1\ g = 10^-3\ kg, 1\ t = 10^3\ kg). 2. Convertir la vitesse en ms^-1 (diviser les kmh^-1 par 3,6). 3. Calculer v^2 avant de multiplier par 1/2\,m. 4. Pour retrouver une vitesse : v = 2\,E_c/m. 4. Attention Laisser la vitesse en kmh^-1 donne un résultat 3,6^2 13 fois trop grand ; laisser la masse en grammes, un résultat 1\,000 fois trop grand.

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