La conservation de lnergie nergie 3 La conservation dnergie mcanique Lnergie mcanique nergie potentielle nergie cintique nergie mcanique totale
=hh 1 2 = 2 Les types de systmes matire matire matire
Un systme ouvert Un systme ferm Un systme isol nergie nergie nergie Quand on parle de la conservation dnergie, dhabitude on parle dans le contexte dun systme isol puisque
lnergie total est conserve. Lunivers lui-mme est un systme isol. Lnergie potentielle gravitationnelle Lnergie potentielle, , se dfinit comme tant de lnergie emmagasine qu'un objet possde en raison de sa position ou de sa forme. =hh La quantit d'nergie cintique qu'un objet possde dpend de deux facteurs - la masse de l'objet en mouvement ainsi que sa vitesse. Lnergie potentielle gravitationnelle h=0,3
h=1000 Si les hommes dans les 2 images ont la mme masse, lhomme la gauche possde moins dnergie potentielle que lhomme la droite. Lnergie potentielle gravitationnelle Attention aux units Combien dnergie potentielle est possde par un homme de 190 lbs au sommet des falaises de Moher en Irlande, qui ont une hauteur de 0,217 km? Pour faire les calculs, il faut premirement avoir les units de mtres et kilogrammes 1 h =190
=86,3 h 2.2 1000 h=0,217 =217 1 ( ( ) ) Dautres forms dnergie potentielle Il existe dautres formes dnergie potentielle. nergie lastique potentielle
La dformation de larc emmagasine de lnergie nergie lectrique potentielle Les liaisons chimiques dans les composs peuvent emmagasiner de l nergie, ceci est une application de lnergie lectrique potentielle (lnergie chimique) nergie nuclaire potentielle Linteraction entre les protons et les neutrons dans le noyau dun atome emmagasine une norme quantit dnergie 235 92 Lnergie cintique
Lnergie cintique, , se dfinit comme tant lnergie que possde un corps en raison de son mouvement. 1 2 = 2 La quantit d'nergie cintique qu'un objet possde dpend de deux facteurs - la masse de l'objet en mouvement ainsi que sa vitesse. Lnergie cintique Justin Gatlin Usain Bolt La finale du 100 m aux
olympiques de Londres 2012 Lnergie cintique Attention aux units! Quelle est l'nergie cintique d'une voiture de 1 000 kg roulant une vitesse de 108 km/h? Pour faire les calculs, il faut premirement avoir les units de mtres par seconde et kilogrammes Lnergie totale est conserve matire L nergie totale dune systme isol est conserve. Donc, si on imagine une situation o la Un systme seule forme dnergie prsent est lnergie isol mcanique, lnergie totale est la somme de
lnergie potentielle et lnergie cintique. nergie 100 % 0% 7m Lorsque la balle rouge tombe dune 3.5 m 0m 50% 50 % hauteur, son energie potentielle est convertie en energie cinetique. = + (just avant que la balle frappe la terre)
Lnergie totale est conserve On fait les suppositions suivantes pour ce genre de situation cette anne, On ignore la trane On ignore dautres formes dnergie (elles sont assez ngligeables en ralit dans ce cas) On imagine que cest un systme isol 7m 1. 3.5 m 2. 0m
3. La forme dnergie change, mais lenergie totale reste la mme 1. quelle position lnergie potentielle est-elle la plus C grande? 2. quelle position lnergie cintique est-elle la plus grande? B 3. Quest-ce qui arrive lorsque le chariot passe de la position C la position B? La vitesse du chariot augmente et lnergie potentielle est convertie en nergie cintique 4. Quest-ce qui arrive lorsque le chariot passe de la position D la position C? Le chariot ralentit et lnergie cintique est convertie en nergie potentielle
Calculer lnergie Masse du chariot = 300 kg 10 m 5m 1. Quel type dnergie est possd par le chariot la position C sil ne se dplace pas? 100 % nergie potentielle 2. Combien dnergie potentielle est possde par le chariot la position C? =300 h h=9.81 / 2 h=10 =? =hh ( 300 h ) ( 9.81 / 2 ) (10 ) 29 430
Calculer lnergie Masse du chariot = 300 kg 10 m 5m 1. Quel type dnergie est possd par le chariot la position B aprs tre descendu de la position C? 100 % nergie cintique 2. Combien dnergie cintique est possde par le chariot = + la position B? C = =29 430 B = 29 430 =29 430
Rcapitulons! Lnergie potentielle gravitationnelle peut tre calcule avec la formule suivante, . Lnergie cintique peut tre calcule avec la formule suivante, . Ayez les units de m, kg, et m/s avant de faire des calculs. Si on dit que, un systme soit isol, seulement lnergie mcanique est implique, et il ny a pas de frottement, on peut utiliser la conservation dnergie pour calculer , , , , , ou . matire Un systme
isol nergie
