Chapitre 7: Travail et énergie

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1 Chapitre 7: Travail et énergie
Il semble aller de soi que l’effort musculaire requis pour lever un objet dépende à la fois du poids de l’objet et de la hauteur à laquelle on le lève. Par convention, le produit « poids de l’eau x hauteur d’élévation » constituait une mesure convenable du travail accompli. L’énergie est parfois définie comme étant la capacité de faire un travail

2 7.1 : Le travail effectué par une force constante
Le travail est égal à la composante de la force dans la direction du déplacement multipliée par le déplacement. Le travail est égal à la force multipliée par la composante du déplacement dans la direction de la force. Le travail est nul si la force est perpendiculaire au déplacement. Le travail est négatif si la force est opposée au déplacement.

3 7.1 : Le travail effectué par une force constante
Le travail est égal à la composante de la force dans la direction du déplacement multipliée par le déplacement. Le travail est égal à la force multipliée par la composante du déplacement dans la direction de la force. Le travail est nul si la force est perpendiculaire au déplacement. Le travail est négatif si la force est opposée au déplacement. Le travail total effectué par plusieurs forces est égal à la somme des travaux effectués par chacune des forces. Le travail effectué sur un corps par une force donnée dépend seulement de la force, du déplacement et de l’angle qu’ils forment. Il ne dépend pas de la vitesse ni de l’accélération du corps.

4 7.1 (suite) Travail négatif et frottement
La main effectue un travail positif sur le bloc. Le bloc effectue un travail négatif sur la main. B

5 7.1 (suite) Travail effectué par la gravité
y Le travail effectué par la force de gravité dépend seulement des positions initiales et finales, et non du chemin suivi. Le travail effectué par la force de gravité est nul pour tout trajet fermé.

6 7.2 Travail fait par une force variable en 1D
Puisque en 1-D, W = FDX, cela représente l’aire sous la courbe d’un graphique F vs x. Si la force n’est pas constante, on peut quand même trouver le travail. Le travail est positif si F et Dx sont de même signe Le travail est négatif si F et Dx sont de signes opposés Aire = DA = FxDx Travail = aire sous la courbe Travail positif xi xf Travail négatif

7 7.2 (suite) Travail effectué par un ressort
Comme pour la gravité, le travail effectué par la force de rappel d’un ressort dépend uniquement des positions initiale et finale.

8 7.3 Le théorème de l’énergie cinétique en 1D
Théorème de l’énergie cinétique: le travail total effectué sur une particule est égal à la variation de son énergie cinétique.

9 7.4 La puissance