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Sciences – Grade 9 · Unité 4: Énergie

Énergie cinétique, potentielle de gravitation et élastique

Calcule l’énergie cinétique, l’énergie potentielle de gravitation et l’énergie élastique, et suis les transferts d’énergie.

L’énergie se mesure en joules (J). Un objet en mouvement a de l’énergie cinétique : Eₖ = ½ m v², avec la masse en kg et la vitesse en m/s. Un objet soulevé gagne de l’énergie potentielle de gravitation : Eₚ = m g h, où g vaut environ 9.8 N/kg sur Terre et h est la hauteur gagnée en mètres. Un ressort étiré stocke de l’énergie potentielle élastique : Eₑ = ½ k e², où k est la constante de raideur du ressort et e l’allongement.

Dans un système fermé, l’énergie totale reste la même : l’énergie se transfère entre des réserves, sans jamais être créée ni détruite. Si une balle tombe sans résistance de l’air, l’Eₚ qu’elle perd est égale à l’Eₖ qu’elle gagne. Le travail est l’énergie transférée par une force : W = F × s, où s est la distance parcourue dans la direction de la force.

Exemple corrigé

Trouve l’énergie cinétique d’une balle de 2 kg qui se déplace à 3 m/s.

  1. Eₖ = ½ m v².
  2. ½ × 2 × 3² = 1 × 9.

Réponse:Eₖ = 9 J.

Mots clés

énergie cinétique
Eₖ = ½ m v²
énergie potentielle de gravitation
Eₚ = m g h
travail
énergie transférée par une force : W = F s
système fermé
aucune énergie n’y entre ni n’en sort
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De nouvelles questions à chaque fois.

Référencé aux NGSS: HS-PS3-1