Énergie cinétique et travail d'une force
Ce chapitre introduit les concepts fondamentaux d'énergie cinétique et de travail d'une force en mécanique. L'énergie cinétique est présentée comme l'énergie associée au mouvement d'un objet. La formule de l'énergie cinétique est donnée : Ec = 1/2 mv², où m est la masse et v la vitesse.
Exemple: Calcul de l'énergie cinétique d'un camion de 35 tonnes roulant à 90 km/h sur autoroute. La vitesse est convertie en m/s 25m/s et l'énergie cinétique calculée est de 1,1 x 10⁷ J.
Le concept de travail d'une force est ensuite introduit. Le travail est défini comme le produit scalaire du vecteur force par le vecteur déplacement. Pour une force constante, la formule du travail est donnée : W = F x d x cos α, où F est la force, d le déplacement et α l'angle entre la force et le déplacement.
Highlight: Le travail d'une force peut être moteur positif si la force favorise le déplacement, résistant neˊgatif si elle s'y oppose, ou nul si elle est perpendiculaire au déplacement.
Le chapitre aborde également le travail du poids et des forces de frottement, fournissant les formules correspondantes.
Définition: Le théorème de l'énergie cinétique stipule que la variation de l'énergie cinétique d'un objet entre deux points est égale à la somme des travaux de toutes les forces appliquées à l'objet sur ce déplacement.