Énergie potentielle-énergie mécanique - 1er s

Classe: 
Première
 
Le comportement prévisible d'un système dépend des valeurs de certains paramètres dites variable d'état mesurés sur le système et caractérisant l'état du système. Les énergies faisant intervenir un paramètre de position sont dites Énergies potentielles.

I. Énergie potentielle  

1. Généralités 

On dit qu'un système possède de l'énergie lorsqu'il est capable de produire du mouvement. Si un corps est animé d'une certaine vitesse il possède alors de l'énergie cinétique. Même un corps immobile peut fournir un travail

Exemples : 

ressort tendu, retenue d'eau dans un barrage, arc tendu.
 
L'énergie potentielle par ces corps dépend de la position relative des différents points du système.

2. Définition

L'énergie potentielle d'un système est l'énergie qu'il peut libérer en modifiant les positions relatives des diverses parties en interaction.

3. Énergie potentielle de la pesanteur

Considérons le système « Bille-Terre »
 
$W_{\overrightarrow{P}}=mgh$ or $h=z_{1}-z_{2}\Rightarrow W_{\overrightarrow{P}}=mg\left(z_{1}-z_{2}\right)$
 
$W_{\overrightarrow{P}}=mgz_{1}-mgz_{2}$
 
En posant $E_{P_{1}}=mgz_{1}$  et  $E_{P_{2}}=mgz_{2}$
 
 
   
$E_{P}$ est appelée l'énergie potentielle de pesanteur. L'énergie potentielle d'un solide est l'énergie qu'il possède du fait de sa position par rapport à la Terre. A partir de l'inégalité $E_{p_{1}}-E_{p_{2}}= mgz_{1}-mgz_{2}$, il est possible de choisir pour $E_{p}$ de l'expression. 
 
$E_{p}=mgz$
 
Mais on peut remarquer que l'inégalité précédente reste vérifiée si l'on ajoute à $mgz$ une constante arbitraire. L'expression générale est donc $E_{p}=mgz+cte$
 
$E_{p}=$ Énergie potentielle de la pesanteur
 
$m$ : masse du corps
 
$z$ : altitude ou (cote)
 
L'énergie potentielle de pesanteur n'est définie qu'a une constante arbitraire prés. Seules les variations sont définies.

3.1. Unités

Comme est l'opposé d'un travail. L'énergie potentielle d'une pesanteur s'exprime avec la même unité que le travail, c'est-à-dire en Joules $(J)$

3.2. État de référence

L'énergie potentielle d'un corps est définie à une constante additive prés qui dépend de l'état de référence. On convient souvent de choisir la valeur nulle ou lu l'énergie potentielle de position $E_{p}$ $(z_{réf})=0.$
 
Le choix d'une position de référence conduit à fixer une valeur ou la constante arbitraire (Cte), donc à lever l'indétermination de l'expression $E_{p}.$
 
En effet l'expression

 

Commentaires

La leçon n'est pas termine

bin oui je sais je vais la terminer demain incha Allah

En discutant

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