Apprends le Travail d'une Force et l'Énergie Mécanique avec des Exercices Amusants

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Léonore

19/02/2023

Physique/Chimie

Travail d’une force - Aspects énergétiques des phénomènes mécaniques

Matières

Physique/Chimie

Énergie : conversions et transferts

L'énergie mécanique : énergies cinétique et potentielle

Travail d'une force et théorème de l'énergie cinétique

Apprends le Travail d'une Force et l'Énergie Mécanique avec des Exercices Amusants

The document covers key concepts in mechanical physics, focusing on the aspects énergétiques des phénomènes mécaniques. It explains the work of forces, kinetic energy theorem, and conservation of mechanical energy, providing essential formulas and examples for students.

Key points:

Definition and calculation of work done by forces
Types of forces: motor, resistant, and null
Théorème de l'énergie cinétique and its applications
Conservation of mechanical energy and conservative forces

19/02/2023

Aspects énergétiques des phénomènes mécaniques
I- Travail d'une force
Exercer Force sur corps dont poids d'application déplacement
´mouvemen

Kinetic Energy Theorem and Conservation of Mechanical Energy

This page delves into the théorème de l'énergie cinétique and the concept of conservation of mechanical energy.

Definition: The théorème de l'énergie cinétique states that the change in kinetic energy of a system moving along a displacement AB is equal to the sum of the work done by external forces applied during the motion.

The theorem is expressed mathematically as:

ΔE = Ec₁ - Ec₂ = W $Fext$

Where:

ΔE is the change in kinetic energy
Ec₁ and Ec₂ are initial and final kinetic energies
W $Fext$ is the work done by external forces

The page then introduces the concept of mechanical energy conservation:

Highlight: Mechanical energy $Em$ is the sum of kinetic energy $Ec$ and potential energy $Epp$ .

Em = Ec + Epp

For gravitational potential energy: Epp = mgz, where m is mass, g is gravitational acceleration, and z is altitude in meters.

Definition: A conservative force is one whose work during a displacement from A to B does not depend on the path chosen.

The page concludes with two important principles:

For systems with only conservative forces: ΔEm $A→B$ = 0
For systems with non-conservative forces: ΔEm $A→B$ = W $Fnc$

Vocabulary:

Conservative force: A force whose work is path-independent $e.g., gravity$
Non-conservative force: A force whose work depends on the path taken $e.g., friction$

These concepts are crucial for understanding energy transformations in mechanical systems and form the basis for solving complex problems in physics.

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Kinetic Energy Theorem and Conservation of Mechanical Energy

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Definition: The théorème de l'énergie cinétique states that the change in kinetic energy of a system moving along a displacement AB is equal to the sum of the work done by external forces applied during the motion.

The theorem is expressed mathematically as:

ΔE = Ec₁ - Ec₂ = W $Fext$

Where:

ΔE is the change in kinetic energy
Ec₁ and Ec₂ are initial and final kinetic energies
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Highlight: Mechanical energy $Em$ is the sum of kinetic energy $Ec$ and potential energy $Epp$ .

Em = Ec + Epp

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Definition: A conservative force is one whose work during a displacement from A to B does not depend on the path chosen.

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For systems with non-conservative forces: ΔEm $A→B$ = W $Fnc$

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Conservative force: A force whose work is path-independent $e.g., gravity$
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Work of a Force

This page introduces the concept of work done by a force in mechanical systems. It explains how forces can affect various aspects of an object's motion and energy.

Definition: Work is the product of force and displacement, considering the angle between them.

The page presents the formule travail d'une force for constant forces:

W₁ $F$ = F · AB · cos $F, AB$

Where:

W₁ $F$ is the work done
F is the force in Newtons
AB is the displacement in meters
cos $F, AB$ is the cosine of the angle between force and displacement

Highlight: The work can be classified as motor $positive$ , resistant $negative$ , or null based on the angle between force and displacement.

The page also discusses specific cases:

Work done by weight: W₁ = P $zA - zB$
Work done by support force: WAB $R$ = 0
Work done by friction: W₁ $F$ = -F · AB

Example: For the work done by weight, if zA > zB, the work is motor $positive$ , and if zA < zB, the work is resistant $negative$ .

Vocabulary:

Motor work: When the force assists the motion $0° < α < 90°$
Resistant work: When the force opposes the motion $90° < α < 180°$
Null work: When the force is perpendicular to the displacement $α = 90°$

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Anna

utilisatrice iOS

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Thomas R

utilisateur d' Android

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Esteban M

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Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

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Claire

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