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Questions sur le chapitre :énergie mécanique

Posté par
cynthi97
03-04-14 à 17:25

Bonjour;j'ai des questions sur un chapitre que je n'ai pas bien compris
C'est l'énergie mécanique
Comment calculer la variation d'énergie mécanique (si quelqu'un pouvait m'expliquer avec un exemple ce serait parfait   )
Ensuite comment calculer une énergie mécanique constante?

Merci d'avance

Posté par
magisterien
re : Questions sur le chapitre :énergie mécanique 03-04-14 à 21:53

Bonsoir,

Citation :
Ensuite comment calculer une énergie mécanique constante?
comprends pas la question..

Lorsque la variatiion d'énergie mécanique est nulle, alors l'énergie mécanique est constante (puisqu'elle ne varie pas..)

Une variation c'est une dfférence. Donc si tu dois calculer une variation d'énergie mécanique, tu calcules une différence d'énergie mécanique entre deux changements d'un système physique. Imagine que tu veuilles lacher en chute libre un objet de ta fenetre.

A l'instant initial, l'objet suspendu par ta main est immobile son énergie cinétique est nul.
L'énergie mécanique totale de l'objet à cet instant vaut Em = Ec + Ep  (la somme de l'énergie cinetique et potentielle), ici particulierement Em = Ep.

Maintenant tu laches l'objet, il tombe en chute libre et arrive sur le sol. Si tu veux calculer la variation d'énergie mécanique entre le moment ou tu laches et l'arrivée au sol et bien tu prends la difference

Em_initial = Ep_i
Em_final (au sol) = Ec_f+Ep_f

Em_initial - Em_final = variation d'énergie mécanique entre les deux instants = Ep_i - Ep_f - Ec_f

Si l'objet n'est soumis qu'á des forces conservatives (le poids uniquement) alors l'énergie mécanique est conservée, Em_initial - Em_final = 0, ce qui veut dire Ep_i - Ep_f =  Ec_f

Dans le cas general où il y a une énergie cinetique non nul au temps initial, Ep_i - Ep_f =  Ec_f - Ec_i.
La conservation de l'énergie mecanique implique que la variation d'énergie cinetique est l'oppose de la variation d'énergie potentielle.

De maniere plus general en partant du PFD. Pour simplifier j'enleve les vecteurs,
m dv/dt = Fconservatice + Fnonconservative => en multipliant par v, mvdv/dt = v*Fc+v*Fnc = 1/2m d(v^2)/dt
Maintenan tu integres entre l'instant initial et l'instant final d'interet pour calculer la variation d'énergie

 \int_{ti}^{tf}1/2m d(v^2) = (variation energie cinetique) Ec_tf - Ec_ti = \int_{ti}^{tf} (v * Fc + v*Fnc) dt = \int_{L} (dL * Fc + dL*Fnc   car v*dt = dL deplacement infinitesimal. Tu reconnais le travail des forces conservatives et le travail des forces non conservatives (frottements). Le travail des forces conservatices, par definition, ne depend pas du chemin suivit pour aller d'un point A a un point B, i.e il dérive d'une energie potentielle et l'on peut ecrire \int_{ti}^{tf} (v * Fc) = Ep_i - Ep_f

La variation d'énergie mecanique Ec_f+Ep_f - (Ec_i+Ep_i) est donc egale au travail des forces non conservatice  int dL*Fnc pendant le mouvement entre ti et tf. Pour toi ca veut dire pas de frottement, energie mecanique ne varie pas..

Je crois avoir donner un cours

Posté par
magisterien
re : Questions sur le chapitre :énergie mécanique 03-04-14 à 21:56

la touche du "c" du clavier est pres de la touche "v", pardon pour l'orthographe !

Posté par
cynthi97
re : Questions sur le chapitre :énergie mécanique 03-04-14 à 22:02

Merci de votre réponse détaillée.Ca fait plaisir!
Si j'ai bien compris ce que je dois savoir c'est bien:
Em_initial = Ep_i
Em_final (au sol) = Ec_f+Ep_f

Em_initial - Em_final = variation d'énergie mécanique entre les deux instants = Ep_i - Ep_f - Ec_f
?

C'est hors sujet mais si vous le voulez bien pourriez vous regardez mon sujet sur la combustion ?
Merci d'avance

Posté par
magisterien
re : Questions sur le chapitre :énergie mécanique 03-04-14 à 23:16

Ce que tu dois savoir c'est que Em = Ec+Ep à un instant donné du mouvement.

Si tu veux connaitre la variation de Em entre deux instants du mouvement, oui, tu fais la différence des deux valeurs de Em pour les deux instants.

Et en generale Em_initial - Em_final = (Ec_initial+Ep_initial) - (Ec_final+Ep_final) = travail des frottements.
En l'absence de frottements tu auras toujours que la variation d'énergie mécanique est nulle . et donc Em_initial - Em_final = (Ec_initial+Ep_initial) - (Ec_final+Ep_final) = 0 quelque soient Em_initial et Em_final.

Cela implique notamment  (Ec_initial+Ep_initial) = (Ec_final+Ep_final) c'est-à-dire Ec_initial-Ec_final = Ep_final-Ep_initial

On vient de demontrer le théorème de l'énergie cinetique .

ps: donne le lien de ton sujet de combustion



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