Pour mettre tout corps en mouvement, une condition préalable estle produit de . En même temps, pour effectuer ce travail, il faut dépenser un peu d’énergie.
L'énergie caractérise le corps en termes de capacité de travail. L'unité de mesure de l'énergie estJoule , en abrégé [J].
L'énergie totale de tout système mécanique est équivalente à la valeur totale de l'énergie potentielle et cinétique. Par conséquent, il est habituel d’affecter l’énergie potentielle et cinétique à des variétés d’énergie mécanique.
Si nous parlons de systèmes biomécaniques, l’énergie totale de ces systèmes consiste en outre en chaleur et en énergie des processus métaboliques.
Dans les systèmes de corps isolés, lorsqu'ils ne sont sollicités que par la gravité et l'élasticité, la magnitude de l'énergie totale est inchangée. Cette déclaration est une loi de conservation de l'énergie.
Quel est l'un et l'autre type d'énergie mécanique?
sur l'énergie potentielle
L'énergie potentielle est l'énergie déterminée par la position mutuelle des corps ou des composants de ces corps en interaction. En d'autres termes, cette énergie est déterminée parla distance entre les corps .
Par exemple, lorsqu'un corps tombe et se met en mouvement sur le chemin de la chute, la gravité produit un travail positif. Et au contraire, dans le cas de la levée du corps, on peut parler de production de travail négatif.
Formule d'énergie potentielle
Par conséquent,chaque corps, à une certaine distance de la surface de la Terre, a une énergie potentielle. Plus la taille et le poids sont élevés, plus la valeur du travail effectué par le corps est grande. Dans le même temps, dans le premier exemple, lorsque le corps tombe, l’énergie potentielle est négative et, une fois élevée, elle est positive.
Cela s'explique par l'égalité du travail de la force de gravité sur la valeur, mais l'inverse du signe sur le changement d'énergie potentielle.
Un exemple d'occurrence d'énergie d'interaction peut être un objet sujet à une déformation élastique -Ressort comprimé : lors du redressement, il travaille la force élastique. Nous parlons ici de la performance du travail due à une modification de l’emplacement des composants du corps les uns par rapport aux autres lors de la déformation élastique.
En résumant les informations, nous notons qu'absolument tout objet affecté par la force de gravité ou la force d'élasticité aura l'énergie de la différence de potentiels.
sur l'énergie cinétique
L'énergie cinétique est l'énergie que les corps commencent à posséder à la suite de l'exécutiondu processus de mouvement . Sur cette base, l'énergie cinétique des corps au repos est nulle.
Formule d'énergie cinétique
La valeur de cette énergie est équivalente à la quantité de travail à effectuer pour soustraire le corps à un état de repos et le faire bouger. En d’autres termes, l’énergie cinétique peut être exprimée par la différence entrepleine énergie et énergie de repos.
Le travail de translation effectué par un corps en mouvement dépend directement de la masse et de la vitesse du carré. Le travail du mouvement de rotation dépend du moment d'inertie et du carré de la vitesse angulaire.
L'énergie totale des corps en mouvement comprend les deux types de travail produits. Elle est déterminée selon l'expression suivante :. Les principales caractéristiques de l'énergie cinétique:
- Additivité- définit l’énergie cinétique comme étant l’énergie du système, constituée d’un ensemble de points matériels et égale à l’énergie cinétique totale de chaque point de ce système;
- Invarianceen ce qui concerne la rotation du système de référence - l'énergie cinétique est indépendante de la position et de la direction de la vitesse du point;
- Conservation- la caractéristique indique que l'énergie cinétique des systèmes est inchangée pour toutes les interactions, dans le cas d'une modification de la caractéristique mécanique uniquement.
Exemples de corps à énergie potentielle et cinétique
Tous les objets surélevés et stationnaires à une certaine distance de la surface de la Terre sont capables de posséder de l'énergie potentielle. A titre d’exemple, il s’agitd’une dalle en béton surélevée par une grue , qui est à l’état stationnaire, à ressort armé.
L’énergie cinétique concerne les véhicules en mouvement, ainsi que, en général, tout objet roulant.
Parallèlement, dans la nature, tant au niveau domestique qu’au niveau technique, l’énergie potentielle peutse transformer en cinétique, et cinétique, à son tour, inversement, en énergie potentielle.
La balle , qui est lancée à partir d'un certain point situé en hauteur: dans la position la plus haute, l'énergie potentielle de la balle est maximale et la valeur de l'énergie cinétique est nulle puisque la balle ne bouge pas et reste au repos. Lorsque la hauteur diminue, l'énergie potentielle diminue en conséquence. Lorsque la balle atteint la surface de la terre, elle roulera; pour le moment l'énergie cinétique augmente et le potentiel sera égal à zéro.
Certains corps peuvent posséder les deux types d’énergie mécanique en même temps. À titre d'exemple, citons l'eau qui tombe du barrage, des pendules et des flèches volantes.
Conclusion - Comment l’énergie cinétique diffère-t-elle de l’énergie potentielle?
En résumé, nous notons que les deux sontvariétés d’énergie mécanique . Leur principale différence est que l'énergie potentielle est l'énergie de corps en interaction situés à distance et que l'énergie cinétique est l'énergie de mouvement de ces corps.
