Energie mécanique

L’énergie mécanique d’un corps est la somme de son énergie cinétique Ec et potentielle Ep :

E_c=E_c+E_p

Energie cinétique

Un corps en mouvement porte une énergie liée à sa vitesse. Cette énergie qu’on nomme énergie cinétique  (Ec) est proportionnelle à la masse m du corps et au carré de sa vitesse v :

E_c=\frac{1}{2}mv^2

Par exemple l’énergie cinétique d’une voiture d’une tonne (1’000 kg) roulant à 72 km/h (20 m/s) est de E_c=\frac{1}{2} \cdot 1000 \cdot 20^2=200'000 \ J
Évidemment l’énergie cinétique d’un corps immobile (v = 0 m/s) est nulle.

Energie potentielle

Un corps porte aussi une autre forme d’énergie due à son poids. Si on monte un objet de masse m d’une hauteur h, on lui confère une énergie qu’on nomme énergie potentielle gravitationnelle Ep qui est proportionnelle à son poids P (P = mg) et à la hauteur h  :

E_p=mgh

Par exemple l’énergie potentielle d’une bille de 100 g (m = 0,1 kg) qui se trouve à 5 m du sol (h = 5 m) est de E_p=0,1 \cdot 9,81 \cdot 5=4,905 \  J

Pour un objet en mouvement, en général c’est la variation de son énergie potentielle qui nous permet de résoudre les problème. C’est pourquoi vous pouvez mesurer la hauteur d’un corps depuis le point le plus bas par lequel il passe.

Lien vers des exercices sur l’énergie mécanique