Formes d'énergie mécanique de Seconde
Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère
À retenir
• Énergie cinétique : E_c = 1/2 m v^2, avec m en kg, v en ms^-1 et E_c en joules (J) • Énergie de position (potentielle de pesanteur) : elle est d'autant plus grande que l'objet est haut • Énergie mécanique : E_m = E_c + E_p • Pendant une chute, l'énergie de position se convertit en énergie cinétique
Le cours
Formes d'énergie mécanique de Seconde • Énergie cinétique : E_c = 1/2 m v^2, avec m en kg, v en ms^-1 et E_c en joules (J) • Énergie de position (potentielle de pesanteur) : elle est d'autant plus grande que l'objet est haut • Énergie mécanique : E_m = E_c + E_p • Pendant une chute, l'énergie de position se convertit en énergie cinétique Les formes d'énergie liées au mouvement et à la position • Un objet en mouvement possède une énergie cinétique E_c = 1/2 m v^2. Elle est nulle à l'arrêt et augmente très vite avec la vitesse. • Un objet situé en hauteur possède une énergie de position, appelée énergie potentielle de pesanteur : plus il est haut, plus elle est grande. • La somme des deux est l'énergie mécanique : E_m = E_c + E_p. Toutes ces énergies s'expriment en joules (J) ; 1\ kJ = 1\,000\ J. Conversions d'énergie lors d'un mouvement • Une pomme qui tombe perd de l'altitude et gagne de la vitesse : son énergie de position se convertit en énergie cinétique. • Une balle lancée vers le haut ralentit en montant : son énergie cinétique se convertit en énergie de position. • Sans frottements, l'énergie mécanique se conserve. Avec des frottements, une partie est transférée au milieu extérieur sous forme d'énergie thermique (échauffement). Astuce et méthode clé Avant de calculer E_c, convertis toujours la vitesse en ms^-1 en divisant par 3,6 : 90\ km/h = 25\ ms^-1, 36\ km/h = 10\ ms^-1. Piège classique à éviter La vitesse est au carré : doubler la vitesse multiplie l'énergie cinétique par 4, pas par 2. Une voiture à 100\ km/h a quatre fois plus d'énergie cinétique qu'à 50\ km/h.
Dans ce chapitre
- Formes d'énergie mécanique de Seconde
- Calculs de dénivelé et trigonométrie de Seconde
- Transferts thermiques et dissipation de Seconde
- Définition de l'énergie potentielle de pesanteur
- Énergie potentielle électrostatique
- Définition de l'énergie mécanique d'un système
- Théorème de conservation de l'énergie mécanique
- Évolution des énergies pour un oscillateur (pendule ou ressort)
- Non-conservation de l'énergie mécanique en présence de frottements
- Diagrammes d'énergie : puits de potentiel et zones accessibles
- Positions d'équilibre stable et instable sur un diagramme d'énergie
- Vitesse minimale de saut ou de libération dans un champ de pesanteur
- Bilan énergétique global d'un freinage régénératif (véhicules électriques)
- Bilan : Synthèse et méthode sur Énergie potentielle et énergie mécanique