1. Énergie potentielle (PE)
* Énergie potentielle gravitationnelle: C'est l'énergie qu'un objet possède en raison de sa position par rapport à un point de référence (généralement le sol).
* Formule:PE =MGH
* M =masse de l'objet (kg)
* g =accélération due à la gravité (9,8 m / s²)
* h =hauteur au-dessus du point de référence (m)
* Énergie potentielle élastique: Il s'agit de l'énergie stockée dans un objet élastique déformé, comme un ressort étiré.
* Formule:PE =(1/2) KX²
* k =constante de ressort (n / m)
* x =déformation de la position d'équilibre (m)
2. Énergie cinétique (KE)
* C'est l'énergie qu'un objet possède en raison de son mouvement.
* Formule:ke =(1/2) mv²
* M =masse de l'objet (kg)
* v =vitesse de l'objet (m / s)
3. Énergie mécanique totale (ME)
* Pour calculer l'énergie mécanique totale d'un objet, ajoutez simplement l'énergie potentielle et l'énergie cinétique:
* me =pe + ke
Exemple:
Imaginez qu'une boule de masse de 2 kg est lancée verticalement vers le haut avec une vitesse initiale de 10 m / s. Calculons son énergie mécanique au point le plus élevé de sa trajectoire.
* au point le plus élevé:
* La vitesse de la balle est nulle (v =0 m / s), donc ke =0.
* La hauteur de la balle est maximale (h =maximum), nous devons donc trouver cette hauteur.
* Utilisation de l'équation cinématique:v² =u² + 2as, où u =vitesse initiale, a =accélération due à la gravité (négative car elle agit vers le bas) et s =hauteur.
* Nous obtenons:0² =10² + 2 (-9.8) H
* Résolvant pour H, nous trouvons H ≈ 5,1 m.
* PE =MGH =2 kg * 9,8 m / s² * 5,1 m ≈ 100 J (Joules)
* Par conséquent, l'énergie mécanique totale au point le plus élevé est me =pe + ke =100 j + 0 j =100 j.
Remarque importante:
* L'énergie mécanique est conservée dans un système fermé (pas de forces externes agissant dessus) tant qu'il n'y a pas de forces non conservatrices comme la friction ou la résistance à l'air présente.
* Dans les scénarios du monde réel, l'énergie mécanique n'est souvent pas conservée en raison de ces forces, conduisant à la dissipation d'énergie comme chaleur ou son.
