Théorème de l'énergie cinétique et énergie mécanique

Cette section approfondit le théorème de l'énergie cinétique et introduit le concept d'énergie mécanique. Elle explore également les notions de forces conservatives et non-conservatives.

Définition: Le théorème de l'énergie cinétique stipule que la variation de l'énergie cinétique est égale à la somme des travaux de toutes les forces appliquées au système entre deux instants.

L'énergie mécanique (Em) est définie comme la somme de l'énergie potentielle (Ep) et de l'énergie cinétique (Ec). Elle dépend à la fois de la position et de la vitesse du système.

Vocabulaire: Une force est dite conservative si son travail ne dépend que de la position de départ et d'arrivée du système, indépendamment de sa trajectoire.

Le document explique ensuite la relation entre la variation d'énergie potentielle et le travail des forces conservatives :

Formule: ΔEp = EpB - EpA = -Σ WAB(Fc)

Un exemple important est l'énergie potentielle de pesanteur, donnée par la formule :

Formule: Ep = m × g × z

Où m est la masse, g l'accélération de la pesanteur, et z l'altitude.

Highlight: La variation de l'énergie potentielle est égale à l'opposé du travail de la force conservative.

Le chapitre se termine en soulignant que les forces de frottement ne sont pas conservatives, ce qui a des implications importantes pour la conservation de l'énergie mécanique d'un système.