Chapitre 3 : Energie mécanique

 Évolution du vocabulaire

Nous pouvons considérer que l’énergie de mouvement correspond à l’énergie mécanique.

 L’énergie mécanique c’est quoi ?

L’énergie mécanique est composée de 2 énergies qui se transforment l’une en l’autre.
E_mécanique = E_cinétique + E_{potentielle de position}
Soit en écriture simplifiée :
Em = Ec + Ep
L’énergie mécanique s’exprime en Joule (J)

Détaillons l’énergie cinétique

L’énergie cinétique est l’énergie liée à la vitesse du système [1].
Ec = ½ m v²
Vous noterez que l’énergie cinétique n’est pas proptionnelle à la vitesse mais à son carré !
En allant à une vitesse de 4 m/s en mon énergie cinétique sera 16 fois plus grande qu’en allent à vitesse de 1 m/s.
Avec :
Ec : énergie cinétique en Joule (J)
m : masse en kilogramme (kg)
v : vitesse en mètre par seconde (m/s)

Détaillons l’énergie potentielle de position

Ep = m g h
(Elle n’est pas à apprendre pour le cycle 4)
L’énergie potentielle augmente avec l’altitude. Plus un objet est haut et plus il pourra transformer de l’énergie potentielle de position en énergie cinétique lors de sa chute.
Avec :
Ep : énergie potentielle de position en Joule (J)
m : masse en kilogramme (kg)
g : intensité du champ de pesanteur local en Newton par kilogramme (N/kg)
h : altitude en mètre (m)

 Conservation de l’énergie mécanique

L’énergie mécanique Em se conserve (reste constante) si le système (objet étudié) est isolé (il ne donne pas, ni ne reçoit d’énergie avec l’extérieur).
Il s’agit d’un cas idéal pour simplifier le raisonnement. Il ne tient pas compte des frottements. Ni d’autres formes de dissipation de l’énergie du système vers l’extérieur.