• Qu'est-ce que l'énergie mécanique ?
• Types d'énergie mécanique
• Exemples d'énergie mécanique
• Énergie mécanique cinétique et potentielle

Nous expliquons ce qu'est l'énergie mécanique et comment elle peut être classée. Aussi, exemples et énergie mécanique potentielle et cinétique.

L'énergie mécanique implique à la fois l'énergie cinétique, élastique et potentielle d'un objet.

Qu'est-ce que l'énergie mécanique ?

L'énergie mécanique est la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle d'un corps ou système. L'énergie cinétique est l'énergie que les corps ont en mouvement, car cela dépend de leurs vitesses et de leurs masses. L'énergie potentielle, quant à elle, est associée au travail de forces dites conservatrices, telles que les forces élastiques et gravitationnelles, qui dépendent de la masse des corps et de leur position et structure.

le Principe de conservation de l'énergie établit que l'énergie mécanique est conservée (reste constante) tant que les forces agissant sur le corps ou le système sont conservatrices, c'est-à-dire qu'elles ne font pas perdre de l'énergie au système. Ce principe peut s'écrire mathématiquement comme suit :

Emec = Ec + Ep = cte

oùEc est leénergie cinétique du système etEp le sienénergie potentielle, qui peut être gravitationnelle, élastique, électrique, etc.

Cette relation ne tient pas si le système est affecté par des forces non conservatrices. Par exemple, dans le cas de mouvements sur des surfaces avec frottement (comme la plupart des surfaces), l'énergie cinétique se dissipe sous forme de Chauffer. L'énergie mécanique d'un système peut également être perdue sous forme de chaleur, par exemple dans les systèmes thermodynamiques dans lesquels l'énergie mécanique peut être convertie en thermique.

L'énergie mécanique est fréquemment utilisée pour effectuer des travaux ou pour les convertir en d'autres formes d'énergie, telles que laénergie hydraulique (quand l'homme profite de l'énergie potentielle de la chute d'eau pour travailler). Un autre exemple est l'énergie éolienne ouénergie marémotrice, qui utilise l'énergie cinétique du vent et des marées pour les transformer en un autre type d'énergie utile.

Types d'énergie mécanique

L'énergie cinétique est liée à la vitesse et au déplacement des objets.

L'énergie mécanique est la somme des énergies suivantes :

• Énergie cinétique. C'est l'énergie possédée par des objets ou un système en mouvement, et qui dépend de leur vitesse et de leur Masse. Par exemple : une balle en mouvement.
• Énergie potentielle. C'est l'énergie associée à la position d'un corps dans un champ de force conservateur, tel que gravitationnel, élastique, électrique, etc. À son tour, l'énergie potentielle peut être de deux types:
  • Énergie potentielle gravitationnelle. C'est l'énergie qui est due à l'action dula gravité sur les corps. Par exemple : un objet qui tombe d'une certaine hauteur.
  • Énergie potentielle élastique. C'est l'énergie que possèdent les systèmes déformés par un Obliger. L'énergie reste dans le système jusqu'à ce que la force ne soit plus appliquée et ainsi le système revient à sa forme d'origine, transformant l'énergie élastique en énergie cinétique. Par exemple : un ressort qui se tend ou se contracte au moyen d'une force extérieure qui, lorsqu'elle n'est pas appliquée, permet au ressort de revenir à sa position normale, d'équilibre.

Exemples d'énergie mécanique

Voici quelques exemples possibles d'énergie mécanique sous ses différentes formes :

• Un chariot de montagnes russes. À son point le plus élevé, le chariot aura accumulé suffisamment d'énergie potentielle gravitationnelle (due à la hauteur) pour tomber librement une seconde plus tard et convertir le tout en énergie cinétique (due au mouvement) et atteindre des vitesses fulgurantes.
• Un moulin à vent. L'énergie cinétique du vent fournit une poussée aux pales du moulin qui se transforme en travail mécanique : faire tourner l'engrenage qui va moudre les grains plus bas.
• Un pendule L'énergie potentielle de gravitation dupoids il est converti en énergie cinétique pour le faire se déplacer le long de sa trajectoire, en conservant l'énergie mécanique totale.
• Un tremplin. Le baigneur qui saute d'un plongeoir utilise son poids (énergie potentielle gravitationnelle) pour déformer le plongeoir vers le bas (énergie potentielle élastique) et ce, lorsqu'il reprend sa forme, le pousse vers le haut en augmentant sa hauteur (plus de potentiel gravitationnel) qui l'agit est souvent convertie en énergie cinétique lors de la chute libre dans l'eau.

Énergie mécanique cinétique et potentielle

Comme on l'a déjà dit, l'énergie mécanique fait intervenir deux énergies : cinétique et potentielle.

Le premier est calculable par la formule simple deEc = ½ m. v2 et votre unité de la mesure dans le Système international sera le Joules (J).

Au lieu de cela, l'énergie potentielle est la quantité d'énergie stockée dans le système en raison de sa configuration particulière ou de son positionnement par rapport à un champ de forces (gravitationnelles, élastiques ou électromagnétiques). Cette énergie est susceptible d'être convertie en d'autres formes d'énergie, telles que la cinétique elle-même.