Retour sommaire Travail et énergie cinétique Exercices sur le chapitre

I) Travail et puissance d'une force.

1) Travail d'une force constante

Si la force est constante (elle garde le même sens, la même direction et la même valeur) alors le travail de cette force est indépendant du chemin suivi entre les points A (départ) et B (arrivée) :

Le travail W est un nombre,
 c'est le produit scalaire de 2 vecteurs.
a désigne l'angle entre  et .

Unités : le travail s'exprime en Joules (J) si F est exprimé en Newton (N) et la distance en mètres (m).

2) Puissance d'une force

a) Puissance instantanée :
C'est la dérivée du travail par rapport au temps,
ou le produit scalaire de la force par la vitesse instantanée.
b) Puissance moyenne :
Si la force est constante entre t1 et t2,
 la puissance moyenne est égale à la puissance instantanée.
c) Unités :
Le Watt (W) est l'unité internationale,
 on utilise parfois encore le cheval vapeur (ch)
1ch = 736W
d) Ordres de grandeurs de quelques puissances :

Ariane (décollage) : 
TGV (motrice) : 
Automobile : 
Homme :  

5 GW
7 MW
30 à 100 kW
100 W

II) Théorème de l'énergie cinétique.

1) Énergie cinétique : pour un solide de masse m en translation, tous les points ont, à un instant donné la même vitesse, l'énergie cinétique est donnée par .

2) Énoncé  :

Dans un référentiel Galiléen la variation d'énergie cinétique d'un solide en translation entre 2 instants t1 et t2 est égale à la somme des travaux de toutes les forces extérieures appliquées au solide entre les instants t1 et t2.

III) Travail de quelques forces.

1) Travail du poids :

Le travail est indépendant du chemin suivi.
S'il y a descente alors W est positif, s'il y a montée W est négatif.

 

2) Travail de la force électrique :

Dans un champ électrique uniforme la force électrique subie par une particule de charge q, est constante

Le travail de la force électrique est indépendant du chemin suivi.
Son signe dépend de q et de UAB.

3) Travail d'une force de frottement :

Si un solide est soumis à une force de frottement constamment opposée à sa vitesse et de valeur constante, le travail de cette force est toujours résistant (négatif) et donné par AB désignant la distance parcourue par le point d'application de la force.

Retour sommaire Travail et énergie cinétique Exercices sur le chapitre