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Énergie Travail Puissance
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1. Introduction
mouvements du monde de la technologie. chimique, La bonne connaissance des phénomènes énergétiques est plus que jamais nécessaire aux constructeurs de techniciens et ingénieurs doivent veiller à ce que la machine à construire soit la plus économe possible pour la tâche qui lui est donnée.Energie et de Puissance
sont différentes. Afin de comprendre cette différence, observons la grue ci-contre : Pour lever la charge de poids P, il faut fournir une certaine énergie travail généré par la force : W). Remarquons quelle que soit la vitesse de levage de la même. Plus la vitesse de levée de la charge est grande, plus la puissance fournie instantanément est grande.Energie ou travail :
n estPuissance : elle caracté
ermet de3. Le Travail
3.1. Solide en translation
Remarque : Une force ne travaille pas si :
Son point d'application ne se déplace pas (AB = 0). hS-SI Énergie Puissance Cours
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EX1 : F pour pousser la voiture de la position 1 à la position 2 sachant que : = 20°AB = 100 m
EX2 : Une motrice exerce une force de traction de valeur 43 kN sur un train. Le trajet du train est rectiligne, il mesure 2,00·102 km et il se déroule en 2 h 50 min. F puis la puissance P de cette force.3.2. Solide en rotation
ș, est égal au produit de C par ș :
W : travail en Joules [J]
ș : angle en radians [rad]
C : couple en Newton mètres [N·m]
EX 3 :
3 exercent sur le disque 2 un couple constant de 650 N·m. La roue (donc leCalculer le travail nécessaire pour ce freinage. ...............................................................................................................................................................
nergies mécaniques4.1. Énergie potentielle
engendrées par desPour ces cas, le travail réalisé est indépendant des trajectoires et dépend uniquement des positions
initiales et finales des forces. C A F F B APosition 1 Position 2
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Energie potentielle de pesanteur :
pesanteur (EPP) se trouve le solide étudié. EPP sera grande. EPP : énergie potentielle de pesanteur en Joules [J] m : masse du solide en kilogrammes [kg] g : intensité de la pesanteur z : altitude du solide en mètres [m]Energie potentielle élastique :
ergie emmagasinée par un solide au cours de sa déformation élastique par le ressort se calcule de la façon suivante : EPE : énergie potentielle élastique en Joules [J] k : raideur du ressort [N/m] x : longueur de laquelle a été déformé ressort en mètres [m]EX 4 :
Une balle, de masse 3 kg, tombe
raideur k=1 200 N/m.4.2. Énergie cinétique
corps par rapport à un repèr énergie est appelée énergie cinétique et notée EC.Solide en translation :
EC : énergie cinétique en Joules [J]
m : masse du solide en kilogrammes [kg] v : vitesse du solide en mètres par seconde [m/s].EX 5 :
La voiture électrique Tesla Roadster 2.0 (prix : 120 0001240 kg et une vitesse qui est bridée à 200 km/h. Elle dispose de batteries
Lithium-ion qui lui procurent une autonomie de 300 km.Solide en rotation :
EC : énergie cinétique en Joules [J]
J : par rapport à l'axe de rotation ǻ [kg·m²] Ȧ : vitesse angulaire du solide en radians par seconde [rad/s].Solide en mouvement quelconque :
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4.3. Le théorème traduit les équations du principe de la dynamique sous forme énergétique.Il permet de déterminer des efforts dynamiques sans avoir à calculer les accélérations mises en jeu.
Pour un solide isolé, la variation , pendant un intervalle de temps, est égale à la