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Post on 03-Apr-2015
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LES TRANSFORMATIONS DE L’ÉNERGIE
Par: Jérémie Roy
Il existe deux grandes catégories d’énergie:
1- L’énergie cinétique ( liée au mouvement d’un corps.)
2-L’énergie potentielle (emmagasinée dans un corps et peut être transformée en une autre forme d’énergie.)
Les formes d’énergies
En science, pour qu’un travail soit effectué sur un corps (un objet), trois conditions doivent être respectées:
1- L’objet doit se déplacer.
2- Une force doit être appliquée sur l’objet.
3- Le déplacement de l’objet doit être dans la
même direction que la force appliquée sur
l’objet ou qu’une composante de celle-ci.
La relation entre le travail, la force et le déplacement
Le travail (W) correspond à la force (F) appliquée sur un corps lors de son déplacement (d).
Le travail
où W=Travail, exprimé en joules (J)F=Force, exprimée en newtons (N)d=Déplacement de l’objet, exprimé en mètres (m)
La relation entre le travail, la force et le déplacement
W=Fd
1-L’objet doit se déplacerAUCUN
DÉPLACEMENT
AUCUN TRAVAIL!
Force de traction
2- Une force doit être appliquée sur l’objet
AUCUNE FORCE APPLIQUÉE
AUCUN TRAVAIL!
3-Le déplacement de l’objet doit être dans la même direction que la force appliquée sur l’objet ou qu’une composante de celle-ci.
FORCE ET DÉPLACEMENT NE SONT PAS DANS LA
MÊME DIRECTION
AUCUN TRAVAIL!
F
UN TRAVAIL EST
EFFECTUÉ!
Calculer le travail effectué sur un objet par une force de 20 N lors d’un déplacement de 4,0 m. La force est appliquée dans le même sens et dans la même direction que le déplacement de l’objet.
Exemple de calcul du travail
DONNÉES:
F= 20Nd= 4,0mW=?
CALCUL:
W=FdW= 20N x 4,0mW=80 J
La force efficace
La force efficace est la composante d'une force responsable du déplacement d'un objet. Elle correspond à la force parallèle au mouvement de l'objet.
FORCE EFFICACE
La force efficace
FORCE EFFICACE
cos effF
F
cos effF F
où F=Force appliquée (N)Feff=Force efficace (N)θ=Valeur de l’angle
entre la direction de la force appliquée et la direction du déplacement
Principe de trigonométrie pour la force efficace
Exemple de calcul de la force efficace
FORCE EFFICACE
adjacentcos
hypoténuse
xcos30
50No
50N cos30 xo
x=43N
La force efficace est de 43N
L’équation de la relation entre le travail, la force et le déplacement ajustée pour tenir compte de la
force efficace
W=Fd on remplace F par la
force efficace qui est Fcosθ
W=Fcosθd
Le travail fait par le frottement
L’angle entre le déplacement du piano et la force de frottement est de 180o
cos(180) 1 Le travail fait par le frottement est donc négatif
Le travail correspond au processus de transfert d’énergie.
où W=Travail, exprimé en joules (J) ∆E= Variation de l’énergie de l’objet,
exprimée en joules (J)
Relation entre le travail et l’énergie
W= E
Relation entre le travail et l’énergie
Le déplacement de la boîte se produit grâce à un transfert d’énergie de la personne vers la boîte.
L’énergie respecte aussi la célèbre phrase de Lavoisier:
« Rien ne se perd, rien ne se crée,
tout se transforme ! ».
Loi de la conservation de l’énergie
La relation entre
MASSE
POIDS
La masse correspond à la quantité de matière contenue dans un corps.
ELLE NE VARIE PAS! (Puisque la quantité de matière qu’un objet possède est constante)
Dans le SI, la masse est exprimée en kilogrammes (kg).
LA MASSE
La poids est la force gravitationnelle qui s’exerce sur un corps.
IL PEUT VARIER (Tout dépendamment de l’astre où le corps se trouve)
Le poids étant une force, il s’exprime en newtons (N).
LE POIDS
La masse est donc universelle,
c'est-à-dire que ta masse est la
même partout dans l'Univers.
C'est ton poids qui varie.
La relation entre la masse et le poids
Les astronautes qui ont été sur la Lune se
sentaient plus légers, car leur poids avait diminué
dû à la force d'attraction de la Lune qui est plus
faible que celle de la Terre.
Un astronaute gardera la même masse dans
l’espace, mais n’aura aucun poids puisqu’aucune
planète ne l’attire vers elle.
La relation entre la masse et le poids
où Fg=Poids de l’objet, exprimé en newtons (N)
m=Masse de l’objet, exprimé en kilogrammes (kg)
g=Intensité du champ gravitationnel, dont la valeur moyenne sur Terre est de 9,8 N/kg
Relation mathématique qui unit la masse et le poids
gF mg
Quelle est le poids d'une personne de 100 kg sur la Terre?
Exemple de calcul du poids
DONNÉES:
m= 100 kgg= 9,8N/kgFg=?
CALCUL:
Fg =mgFg = 100kg x 9,8N/kgFg =9,8 x102 N
La relation entre l’énergie cinétique, la masse et la vitesse
La relation entre l’énergie potentielle, la masse
l’accélération et le déplacement
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