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.
- Eₖ = ½ m v².
- 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
De nouvelles questions à chaque fois.
Référencé aux NGSS: HS-PS3-1