Travail et énergie cinétique

1. Travail et énergie cinétique

2. Expérience: Le tube de Newton • un tube rempli de l‘air; il contient une petite bille et une plume • on laisse tomber ces objets • la bille tombe beaucoup plus rapidement • pourquoi? • à cause de la force de frottement qui est plus grande que celle s‘exercée sur la bille • maintenant on pompe de l‘air du tube => il y‘aura du vide à l‘intérieur • on laisse tomber les objets • ils tombent à la même vitesse! • conclusion: tout les objets tombent dans le vide avec la même vitesse => chute libre • expérience fait sur la Lune: chute d‘une plume et d‘un marteau (Apollo 15)

3. Travail du poids pendant une chute libre • WAB(P) = P.h = mgh • Le travail peut être écrit comme la différence de deux termes:WAB(P) = ½.mvf2 - ½.mvi2 • EC = ½.mv2 – énergie cinétique d‘un corps – l‘énergie que le solide a grâce à son mouvement • exemple: Déterminer l‘énergie cinétique d‘un train de masse 2000 tonnes qui roule sur une voie rectiligne à une vitesse constante de 90 km/h.

4. Variation de l‘énergie cinétique I • on a constaté que WAB(P) = Ecf – Eciau cours d‘une chute libre • chute libre = poids est une seule force qui s‘exerce sur le solide • considérons un solide soumis à plusieures forces qui se déplace de A vers B

5. Variation de l‘énergie cinétique II • la variation de l‘énergie cinétique est égale au travail de la résultante des forces (travail de la somme des forces) • DEc = Ec(B) – Ec(A) = WAB(P+F1+F2) • considérons que les forces sont constantes => la résultante aussi • WAB(P+F1+F2) = (P+F1+F2).AB = P.AB + F1.AB + F2.AB = = WAB(P)+ WAB(F1)+ WAB(F2) • DEc = = SWAB(Fext) • la variation de l‘énergie cinétique d‘un solide en mouvement de translation entre deux positions A et B est égale à la somme de travaux des forces extérieures s‘exercantes sur le solide au cours du déplacement • la relation est valable seulement dans un référentiel galiléen