Le travail, l'énergie et la puissance

Travail d'une force, énergie cinétique et potentielle, puissance mécanique et leurs calculs.

Le programme, thème par thème

Le poids de chaque thème suit celui que lui donne l'examen.

Travail : de quoi s'agit-il ?
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Énergie transférée par une force qui déplace son point d'application : W = F × d × cos θ, en joules.
θ est l'angle entre la force et le déplacement : une force perpendiculaire au déplacement, ou une charge tenue sans bouger, ne produit aucun travail mécanique.
Un perchiste court vite puis monte haut. Quelle transformation d'énergie ?
- De l'énergie cinétique en énergie potentielle
- De l'énergie potentielle en énergie cinétique
- De l'énergie potentielle en énergie élastique
- De l'énergie thermique en énergie cinétique
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De l'énergie cinétique en énergie potentielle
La perche pliée stocke l'énergie cinétique de la course en énergie élastique, puis la restitue en hauteur.
Énergie cinétique : de quoi s'agit-il ?
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Énergie liée à la vitesse : Ec = ½ × m × v².
Doubler la vitesse multiplie l'énergie par quatre.
Pourquoi la vitesse de course compte-t-elle tant au saut à la perche ?
- L'énergie disponible croît proportionnellement à la vitesse
- L'énergie disponible croît avec le carré de la vitesse
- Une course rapide rend la perche plus rigide
- La vitesse horizontale se garde intacte au-dessus de la barre
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L'énergie disponible croît avec le carré de la vitesse
Ec = ½ m v² : 10 % de vitesse en plus donnent 21 % d'énergie en plus, convertible en hauteur.