Résumé de Mécanique : Travail et énergie

Le travail

Le travail fait par le poids

Le travail fait par la force d’un ressort

Théorème de l’énergie cinétique

Puissance

Énergie potentielle

« Théorème de l’énergie mécanique »

Conservation de l’énergie mécanique

Le travail :

Travail W (en J (joules)) effectué par une force, lorsque son point d’application se déplace d’une position initiale à une position finale, est donné par :

Si la force est constante, alors :

(N.B. Si on le préfère, on peut remplacer Dr par Ds et dr par ds)

Travail fait par le poids :

Travail fait par la force d’un ressort :

Théorème de l’énergie cinétique :

Puissance :

En général,

Cas de la puissance d’une force :

Énergie potentielle :

On peut définir une énergie potentielle dans le cas d’une force conservative : c’est-à-dire une force dont le travail ne dépend que des positions initiale et finale.

Le travail d’une telle force est alors égal à l’inverse arithmétique de la variation de l’énergie potentielle.

W_c = -DU

C’est le cas, entre autres, pour le poids et la force d’un ressort.

Ainsi,

Le théorème de l’énergie cinétique devient alors :

Dans la plupart des cas, W_nc est le travail négatif fait par le frottement.

S’il n’y a pas de force non-conservatives, alors E_f = E_i ; il y a alors Conservation de l’énergie mécanique.

N.B. K représente la somme des énergies cinétiques du système, et U, la somme des énergies potentielles du système.