Voir les cartes attachées à C8 - Puissance, travail et énergie
Cartes
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Terme
Théorème de la puissance cinétique
DéfinitionLa dérivée temporelle de l'énergie cinétique vaut la somme des puissances des forces exercées sur le système. \(\dot{E_c} = \sum_i P(\overrightarrow{F_i})\)
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Terme
Puissance d’une force
DéfinitionLa puissance de \(\overrightarrow{F}\) est donnée par \(P = \overrightarrow{F}\cdot\overrightarrow{v}\) et s'exprime en Watt
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Terme
Expression du travail de la force de \(\overrightarrow{F}\) sur un chemin AB
Définition\(W_{C(AB)} (\overrightarrow{F}) = \int_{C(AB)}\delta W = \int_{C(AB)} \overrightarrow{F} \cdot \mathrm{d}\overrightarrow{r}\)
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Terme
Expression du déplacement élémentaire en base cartésienne
Définition\(\mathrm{d}\overrightarrow{r} = \mathrm{d}x\overrightarrow{e_x} + \mathrm{d}y\overrightarrow{e_y} + \mathrm{d}z\overrightarrow{e_z}\)
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Terme
Expression du travail d’une force constante
Définition\(W_{C(AB)} (\overrightarrow{F}) = \int_{C(AB)} \mathrm{d}\overrightarrow{r} = \overrightarrow{F} \cdot \overrightarrow{AB}\)
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Terme
Théorème de l’énergie cinétique
Définition\(\Delta_{AB} E_c = \sum_i W_{C,AB}(\overrightarrow{F_i})\)
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Terme
Définition d’une force conservative avec la fonction \(u\)
DéfinitionUne force \(\overrightarrow{F}\) est dite conservative s'il existe une fonction \(u(\overrightarrow{r})\) de l'espace tel que le travail élémentaire \(\delta W(\overrightarrow{F}) = \overrightarrow{F}\cdot \mathrm{d} \overrightarrow{r}\) soit égal à \(\delta W = -\mathrm{d} u\)
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Terme
Définition d’une force conservative avec le chemin
DéfinitionUne force est conservative \(\iff\) le travail de \(\overrightarrow{F}\) dans le déplacement de A vers B ne dépend pas du chemin pris.
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Terme
Énergie potentielle
DéfinitionSi une force \(\overrightarrow{F}\) est conservative, il existe une fonction $u$ telle que \(\delta W(\overrightarrow{F}) = -\mathrm{d} u\). On appelle \(u\) énergie potentielle, notée \(E_{P_F}\)
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Terme
Calcul de l’énergie potentielle avec le travail pour une force conservative
Définition\(\delta W = -\mathrm{d} E_p \iff \overrightarrow{F}\cdot \mathrm{d} \overrightarrow{r} = -\mathrm{d} E_p\)
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Terme
Calcul de l’énergie potentielle avec le gradient pour une force conservative
Définition\(\overrightarrow{F} = -\grad(E_p)\)
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Terme
Théorème de l’énergie mécanique
Définition\(\Delta_{AB}E_m = \sum_i W_{C,AB}(\overrightarrow{F_{NC}})\)
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Terme
Théorème de la puissance mécanique
Définition\(\frac{\dd E_m}{\dd t} =\sum_j P(\vec{F_{NC,j}})\)