Chapitre 6 : Travail Et Energie Cinétique

Question 1

Travail effectué par une force constante

Answer 1

Le travail d’une force dépend de l’orientation de celle ci par rapport au déplacement effectué, autrement dit, le travail vaut le produit scalaire du vecteur de la force et du vecteur déplacement, on peut aussi dire W = F.d.cosθ où θ est l’angle entre les deux vecteurs
Cette formule signifie que si il n’y a pas de deplacement le travail et nul mais aussi que si la force est perpendiculaire au déplacement cette force ne travaille pas

Question 2

Travaille d’une force conservative

Answer 2

Le travail d’une force conservative ne dépend que des positions initiales et finales, donc si un objet revient à sa position initiale il n’aura pas fait de travail

Question 3

Travail d’une force non-conservative

Answer 3

Le travail d’une force non conservative dépend de la distance parcourue et donc ne sera pas nul pour un objet qui revient à sa position initial après un déplacement
(Un force de frottement effectue toujours un travail négatif comme elle s’oppose toujours au déplacement)

Question 4

Travail effectué par une force variable

Answer 4

On peut décomposé le travail sur un déplacement en petits morceaux ce qui est pratique pour les déplacements courbes
Si on réduit la largeur de ces morceaux à l’infini et si on augment leur nombre par l’infini on obtient W qui vaut l’intégral entre deux positions de la force en fonction du déplacement

Question 5

Travail effectué par un ressort

Answer 5

La force élastique effectué un travail parce que le ressort veut toujours revenir à sa forme d’équilibre, la force est la force de rappel du ressort

Question 6

Addition de plusieurs ressorts

Answer 6

• En série : il y aura une modification de l’élasticité totale on aura 1/K = 1/K1 + 1/K2 + …
• En parallèle : l’élasticité des ressorts s’additionne, chaque ressort émet sa propre force de rappel on a K = K1 + K2 + …

Question 7

Travail sur un ressort comprimé

Answer 7

Dans des ressorts le travail ne dépend que des positions initiales et finales de ceux ci, c’est une force conservative, le travail ne dépend pas du chemin et on a F =-kx

Question 8

Énergie cinétique

Answer 8

Théorème de l’énergie cinétique à connaître
Mais on part de la loi de Newton où la somme des forces = ma et en effectuant la démo (à savoir) on arrive à W = Kf - Ki ou le travail vaut la variation d’énergie cinétique
Cette formule est toujours vraie puisqu’elle découle de la deuxième loi de Newton

Question 9

Puissance

Answer 9

Le travail n’admet pas la notion de temps, mais la puissance oui parce que la puissance est la quantité de travail effectué par unité de temps, donc on a

• puissance moyenne : P = W/Δt
• puissance instantanée : P = dW/dt