Section 6
Travail, énergie et puissance
Cas parallèle
Le travail d'une force constante est le produit scalaire de la force par le déplacement.
En une dimension
Le travail d'une force variable est l'intégrale de la force le long de la trajectoire.
Énergie associée au mouvement, égale à la moitié du produit de la masse par le carré de la célérité.
Variation
Énergie potentielle gravitationnelle près de la surface, proportionnelle à la hauteur.
- approximativement constant.
Énergie potentielle d'un ressort idéal, proportionnelle au carré de la déformation.
Le travail d'une force conservative est moins la variation d'énergie potentielle.
Le travail net effectué sur un corps est égal à la variation de son énergie cinétique.
En trois dimensions
La force conservative est moins le gradient de l'énergie potentielle.
L'énergie mécanique est la somme des énergies cinétique et potentielle.
Dans un système conservatif, l'énergie mécanique initiale est égale à l'énergie finale.
- seules les forces conservatives effectuent un travail.
De façon équivalente
Le travail des forces non conservatives est égal à la variation d'énergie mécanique.
Pour un mouvement sur surface plane avec frottement constant
Le travail du frottement cinétique est moins le produit du frottement par la distance parcourue.
Quotient du travail effectué par l'intervalle de temps écoulé.
Dérivée du travail par rapport au temps, égale au produit scalaire de la force par la vitesse.
ou
Quotient de l'énergie ou de la puissance utile par l'énergie ou la puissance d'entrée.