Section 3.4/3.5 : Principe de conservation de l’énergie et forces conservatives Théorème de l’énergie cinétique (équivalent de la 2e loi de Newton) :

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1 Section 3.4/3.5 : Principe de conservation de l’énergie et forces conservatives
Théorème de l’énergie cinétique (équivalent de la 2e loi de Newton) : 𝑊 𝑡𝑜𝑡 =∆𝐾 Soit un cas général : objet soumis à un ressort (r), la gravité (g) et d’autres forces (a)

2 Section 3.4/3.5 : Principe de conservation de l’énergie et forces conservatives
Soit U = somme de toutes les énergies potentielles (tous les objets) Soit K = somme de toutes les énergies cinétiques (tous les objets) On peut définir l’énergie mécanique : Principe de conservation de l’énergie : Que signifie le « nc » ?

3 Section 3.4/3.5 : Principe de conservation de l’énergie et forces conservatives
Est-ce que toutes les forces ont une énergie potentielle ? NON! Forces conservatives : Forces dont le travail est indépendant de la trajectoire Dépend que des positions initiale et finale Ex. Force gravitationnelle, force de rappel d’un ressort idéal, force électrique. Forces non-conservatives : Forces dont le travail dépend de la trajectoire Ex. force de frottement, force d’un agent externe (personne qui pousse sur un bloc)

4 Section 3.4/3.5 : Principe de conservation de l’énergie et forces conservatives
Force conservative vs non-conservative : Sens physique Force conservative : Permet d’emmagasiner l’énergie puis la relâcher Travail : 𝑊 𝑐 =−∆𝑈 Force non-conservative : Enlève ou ajoute de l’énergie dans un système sans permettre le contraire Travail : 𝑊 𝑛𝑐 = 𝐹 𝑛𝑐 ⋅ 𝑠 Où va l’énergie ? Est-ce qu’elle disparaît ?

5 Section 3.4/3.5 : Principe de conservation de l’énergie et forces conservatives
Cas particulier : tension dans une corde Le travail effectué par une corde est toujours nul (néglige la masse et 3e loi de Newton)

6 Section 3.4/3.5 : Principe de conservation de l’énergie et forces conservatives
Force conservatives et parcours fermé Soit une force conservative agissant sur une particule qui se déplace: De A vers B : De B vers A : Parcours fermé (de A – B – A) : Si on change la direction ?

7 Section 3.4/3.5 : Principe de conservation de l’énergie et forces conservatives
Ex. Machine d’Atwood. m1 = 5 kg, m2 = 2 kg, vi = 0 m/s, si m1 descend de 40 cm, vf = ?

8 Section 3.4/3.5 : Principe de conservation de l’énergie et forces conservatives
Ex. Pendule. m = 0,7 kg, L = 1,6 m, vi = 0 m/s, q1 = 30°, h1 = 1 m, q2 = ?

9 Section 3.4/3.5 : Principe de conservation de l’énergie et forces conservatives
Ex. Machine d’Atwood avec un ressort. m1 = 2 kg, m2 = 3 kg, k = 50 N/m, h = 0,5 m, on cherche la compression maximale du ressort.

10 Section 3.4/3.5 : Principe de conservation de l’énergie et forces conservatives
Ex. Bloc sur un ressort compressé avec friction. m = 0,5 kg, ei = 0,2 m, µc = 0,4, k = 80 N/m. a) Vitesse lorsque le ressort n’est plus compressé ? b) Distance parcourue après quitté le ressort (m n’est pas attachée au ressort)?

11 Section 3.7 : La puissance Travail :
Quantité d’énergie requise pour un déplacement mécanique. Puissance : Débit d’énergie (travail par unité de temps) Puissance moyenne : Unités : Si 𝐹 = constante :

12 Section 3.7 : La puissance Généralisation du concept de puissance (toute sorte d’énergie) Autres unités : cheval-vapeur (horsepower) : 1 hp = 746 W Hydro Québec : kilowatt-heure : 1 kWh = 3,6 MJ