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Séance de cours

Physique avancée I : Forces conservatrices

Dans cours

PHYS-100: Physique avancée I (mécanique)

La Physique Générale I (avancée) couvre la mécanique du point et du solide indéformable. Apprendre la mécanique, c'est apprendre à mettre sous forme mathématique un phénomène physique, en modélisant la situation et appliquant les lois de la physique. ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept de forces conservatrices, en se concentrant sur la relation entre l'énergie potentielle et le travail, illustré par des exemples d'oscillation de particules dans un ressort et d'une particule se déplaçant dans un champ de forces conservatrices. La séance de cours traite également de la conservation de l'énergie mécanique et du principe de la conservation de l'énergie dans divers scénarios.

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Enseignant·e

Paolo Ricci

Paolo Ricci earned his masters degree in nuclear engineering at the Politecnico di Torino, Turin (Italy) in 2000. His doctoral studies were conducted at the Los Alamos National Laboratory, with focus on kinetic simulation of magnetic reconnection in the Earth's magnetotail. He spent two-and-a-half years as a postdoctoral researcher at Dartmouth College's Department of Physics and Astronomy, where he worked on gyrokinetic simulations of the Z pinch. He joined the EPFL's Swiss Plasma Center (SPC), as a EURATOM fellow in 2006, was named Tenure Track Assistant Professor in June 2010, and Associate Professor in August 2016. He is at the head of the SPC theory group. Paolo Ricci is the recipient of the 2016 Section de Physique Teaching Prize and of the 2021 Craie d'Or award from the EPFL physics bachelor students.

Source officielle

Concepts associés (32)

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 : .

Énergie potentielle élastique

En physique, l’énergie potentielle élastique est l'énergie potentielle emmagasinée dans un corps à caractère élastique lorsque ce dernier est compressé ou étiré par rapport à sa position naturelle. Lorsque la force comprimant ou étirant le ressort cesse, le corps tend naturellement à retourner à sa position naturelle et transforme ainsi son énergie potentielle en énergie cinétique. Le caractère élastique d'un objet est remarquable par la capacité de celui-ci à rebondir ou encore à reprendre sa forme après déformation.

Énergie chimique

L'énergie chimique est le potentiel pour une substance chimique à subir une réaction chimique pour se transformer en d'autres substances. Les piles, les aliments et les combustibles fossiles sont des exemples de supports de stockage de l'énergie chimique. La rupture ou la création de liaisons chimiques implique de l'énergie, qui peut être absorbée ou dégagée par un système chimique (sous forme de chaleur ou d'énergie électrique par exemple).

Travail d'une force

Le travail d'une force est l'énergie fournie par cette force lorsque son point d'application se déplace (l'objet subissant la force se déplace ou se déforme). Il est responsable de la variation de l'énergie cinétique du système qui subit cette force. Si par exemple on pousse une bicyclette, le travail de la poussée est l'énergie produite par cette poussée. Cette notion avec ce nom fut introduite par Gaspard-Gustave Coriolis. Le travail est exprimé en joules (J) dans le Système international.

Conservation de l'énergie

La conservation de l'énergie est un principe physique, selon lequel l'énergie totale d'un système isolé est invariante au cours du temps. Ce principe, largement vérifié expérimentalement, est de première importance en physique, et impose que pour tout phénomène physique l'énergie totale initiale du système isolé soit égale à l'énergie totale finale, donc que de l'énergie passe d'une forme à une autre durant le déroulement du phénomène, sans création ni disparition d'énergie.

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Séances de cours associées (28)

Conservation de l'énergie mécanique

Explore la conservation de l'énergie mécanique et son application dans la résolution de problèmes de physique impliquant le travail, la stabilité et les transformations énergétiques.

Conservation de l'énergie et potentiel de la force

Explore l'énergie cinétique, le travail, le potentiel de la force et la stabilité de l'équilibre en mécanique, en mettant l'accent sur la conservation de l'énergie et l'impact de la force sur les systèmes.

Énergie potentielle, énergie mécanique et résonance

Explore l'énergie potentielle, l'énergie mécanique et la résonance dans les systèmes mécaniques, y compris les forces conservatrices et la transformation de l'énergie.

Conservation de l'énergie en physique

Explore la conservation de l'énergie à travers des exemples pratiques, démontrant comment les forces affectent les transformations énergétiques potentielles et cinétiques.

Travail et énergie: mécanique

Explore le travail dans la mécanique, l'énergie cinétique et potentielle, les forces conservatrices, et la conservation de l'énergie mécanique.

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Énergie potentielle

Énergie potentielle élastique

Énergie chimique

Travail d'une force

Conservation de l'énergie

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