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Niveau première
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Force conservative

Posté par
arthur2546
24-09-18 à 20:04

Bonjour a tous !
J'aimerais savoir si une force conservative est forcément constante (garde le meme sens, direction, intensité)  ou non  .

Posté par
jsvdb
re : Force concervative 24-09-18 à 22:49

Bonjour arthur2546.

Considère une balle que tu lances verticalement jusqu'à une distance 5000 km de la terre et qui retombe par le même chemin.
Considère le travail du poids de cette balle entre le moment où tu la lances et le moment où la balle revient sur le sol : travail nul.
Evidemment, tu peux faire faire à ta balle n'importe quel trajet allant du point de lancement jusqu'au point de hauteur maximal et la faire revenir au point de lancement par n'importe quel trajet : travail nul.

Q : le poids était-il constant le long des trajets ?

Posté par
arthur2546
re : Force concervative 25-09-18 à 00:05

jsvdb @ 24-09-2018 à 22:49


Q : le poids était-il constant le long des trajets ?


Évidemment non. Mais donc si c'est le cas, quel sont les critères pour qu'une force soit concervative ?
Merci.

Posté par
jsvdb
re : Force concervative 25-09-18 à 00:28

Une force est conservative si son travail d'un point A à un point B ne dépend pas du trajet.

Les forces conservatives possèdent trois propriétés remarquables : (mais là ça dépasse amplement le niveau première et tu dois pour le moment conserver la définition ci-dessus)

1/ elle dérive d'une énergie potentielle. {\displaystyle {\overrightarrow {F}}=-{\overrightarrow {\nabla }}\,E_{p}=-{\overrightarrow {\mathrm {grad} }}\,E_{p}}.
 \\

2/ Le travail exercé par la force est égal à l'opposé de la variation de l'énergie potentielle : W_{A\rightarrow B} = E_p(A) - E_p(B)

3/ 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 ː  \Delta E_m = 0 ; l'énergie potentielle est convertie en énergie cinétique.

Un système qui n'est soumis qu'à des forces conservatives conserve son énergie et sa masse indéfiniment, sans échange avec le milieu. Ceci n'est vrai que pour des systèmes continus, invariants et idéaux, et constitue seulement une approximation pour des systèmes réels subissant des transformations réversibles dont on cherche un modèle simplifié valide sous certaines conditions (généralement : petits déplacements, transformations quasi-statiques, à pression faible, à température faible etc.).



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