Dans ce cours, on essayera d’expliquer la relation interdépendante entre les deux énergies cinétique et potentielle de pesanteur, qui se réunissent sous forme d’une énergie mécanique.Qu’est qu’une énergie mécanique ? est-ce qu’elle se conserve ou non ?
Qu’est-ce qu’une énergie mécanique ?
Dans un repère donné, à un instant t, l'énergie mécanique d'un solide de masse m, est l'énergie qu'il possède de par sa position et son état de mouvement c’est-à-dire c’est la somme de son énergie cinétique et son énergie potentielle de pesanteur à cet instant.Son expression est donc : Em=Ec+Epp en Joule (J)L'énergie mécanique, comme l'énergie potentielle, dépend de l'origine des altitudes elle est donc définie à une constante additive près.
Dans le cas d'un solide en translation
L'énergie d'un solide de masse M, animé d'un mouvement de translation à la vitesse V s'exprime sous la forme :
Em=21⋅M.V2+Mgz+C
Avec :
L'axe vertical (Oz) est orienté vers le haut
Em : l’énergie mécanique du corps solide dans le champ de pesanteur en Joule (J)
C : constante
g : L’intensité de la pesanteur qui prend la valeur 9.81 Kg/N
z : l’altitude du point considéré
ما يجب معرفته
Epp=0 à z=0 l’expression de l’énergie mécanique devient : Em=21⋅M.V2+Mgz
Epp=0 à z = z0 l’expression de l’énergie mécanique devient : Em=21⋅M.V2+Mg(z−z0)
Dans le cas d'un solide en rotation
L'énergie d'un solide de masse M, animé d'un mouvement de rotation à la vitesse angulaire ω et de moment d’inertie JΔ s'exprime sous la forme :