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Séance de cours

Énergie potentielle et conservation de l'énergie

Dans cours

PHYS-101(en): Physique générale : mécanique (anglais)

Students will learn the principles of mechanics to enable a better understanding of physical phenomena, such as the kinematics and dyamics of point masses and solid bodies. Students will acquire the capacity to quantitatively analyze these effects with the ...

Description

Cette séance de cours porte sur les concepts d'énergie potentielle, d'économie d'énergie, de puissance, de force et de diagrammes d'énergie. Il explique comment calculer l'énergie potentielle, la relation entre la force et l'énergie potentielle et la conservation de l'énergie mécanique. L'instructeur discute des différentes formes d'énergie, de la démonstration de la conservation de l'énergie et de la tension dans un pendule. La séance de cours se termine par une question conceptuelle sur la vitesse la plus élevée sur une colline sans friction et la hauteur d'un tir de fléchettes à partir d'un pistolet à jouet à ressort.

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Enseignant·e·s (3)

Marcelo Baquero Ruiz

Justin Richard Ball

Suliana Manley

From 2016 Associate professor, EPFL, Lausanne, Switzerland 2009-2016 Tenure-track assistant professor, EPFL, Lausanne, Switzerland 2006-2009 Post-Doctoral fellow, National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA 2004-2006 Post-Doctoral fellow, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA 1999-2004 PhD (Physics) Awarded 06/2004, Harvard University, Cambridge, MA, USA 1993-1997 Bachelors (Cum Laude) Physics & Mathematics, Rice University, Houston, TX, USA

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique newtonienne

Concepts associés (32)

Force (physique)

Une force modélise, en physique classique, une action mécanique exercée sur un objet ou une partie d'un objet par un autre objet ou partie d'objet. L'ensemble des forces appliquées à un objet a pour effet de lui communiquer une accélération ou de le déformer. Introduit antérieurement , le concept de force a été précisé en 1684 par Isaac Newton, qui en a fait l'un des fondements de la mécanique newtonienne. Le concept de force est ancien, mais il a mis longtemps à obtenir une nouvelle définition utilisable.

Énergie potentielle

L'énergie potentielle d'un système physique est l'énergie liée à une interaction, qui a la capacité de se transformer en d'autres formes d'énergie, le plus souvent en énergie cinétique, une énergie de mouvement. La force qui modélise l'interaction est une force conservative c'est-à-dire que son travail ne dépend pas du chemin suivi lors du déplacement, mais uniquement du point de départ et du point d'arrivée : .

Force conservative

Une force est dite conservative lorsque le travail produit par cette force est indépendant du chemin suivi par son point d'action. Dans le cas contraire, la force est dite non conservative. Les forces conservatives possèdent trois propriétés remarquables : Une force conservative dérive d'une énergie potentielle : ; Le travail exercé par la force est égal à l'opposé de la variation de l'énergie potentielle : ; L'énergie mécanique d'un système, somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle, soumis uniquement à l'action de forces conservatives est conservée : ; l'énergie potentielle est convertie en énergie cinétique.

Force d'inertie

Une force d'inertie, ou inertielle, ou force fictive, ou pseudo-force est une force apparente qui agit sur les masses lorsqu'elles sont observées à partir d'un référentiel non inertiel, autrement dit depuis un point de vue en mouvement accéléré (en translation ou en rotation). La force d'inertie est donc une résistance opposée au mouvement par un corps, grâce à sa masse. L'équation fondamentale de la dynamique, dans la formulation initiale donnée par Newton, est valable uniquement dans des référentiels inertiels (dits aussi galiléens).

Force centrifuge

La force centrifuge, nom courant de l'effet centrifuge, est une force parfois qualifiée de fictive qui apparaît en physique dans le contexte de l'étude du mouvement des objets dans des référentiels non inertiels. L'effet ressenti, modélisé par cette force, est dû à l'inertie des corps face aux mouvements de rotation de ces référentiels et se traduit par une tendance à éloigner les corps de leur centre de rotation. Un exemple en est la sensation d'éjection que ressent un voyageur dans un véhicule qui effectue un virage.

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