La force gravitationnelle : énergie mécanique, cinétique, poids

Thèmes abordés

Énergie - Environnement, Énergie, attraction gravitationnelle, loi de Newton, énergie mécanique, énergie cinétique, théorème, formule, poids, force, frottement, champs gravitationnel, objet de masse

Résumé du document

Ce document est un cours ce que sont la force gravitationnelle, le poids, et l'attraction gravitationnelle.

Extraits

[...] Notes Complémentaires : La formule φ=G*mTd²* peut se généraliser à n'importe quel corps on peut donc dire : Le champ de pesanteur (φ)régnant à la surface de la planète X vaut : φ=G*mXd²* u Notes Complémentaires : Le champ de gravité Terrestre vaut 9.81 N/kg. G est la constante universelle de la gravitation et vaut : 6.67*10-11 N*m2*Kg-2. Travaux de Forces L'Energie Cinétique : Ec= 12mv² v en m/sec m en kg Ec en J La vitesse dépendant du référentiel, Ec aussi. Plus la vitesse est importante plus l'Ec dégagée l'est aussi. Plus la masse est importante plus l'Ec dégagée l'est aussi. Le Travail d'une Force : Situation : Un système se déplace d'un point A à un point B. [...]

[...] La force gravitationnelle Loi de Newton Le Poids : La force subie par un corps de masse dans un champ de pesanteur est appelée poids : P=mg P en N m en kg g en N/Kg Direction : verticale. Sens : vers le bas. Ex: perso = 60Kg sut Terre ( 9.81 N/Kg) P=mg=60*9.81=5.9*10²N L'Attraction gravitationnelle : Situation : Deux corps de masse mA et mB , séparés d'une distance d s'attirent mutuellement, elles sont donc attractives. Cette interaction est modélisée par les forces FAB et FBA. [...]

[...] WABF > 0 : La force est motrice. Note : Si la force est perpendiculaire à AB alors WABF = 0 J . Le Travail du poids : Eléments : Champ de pesanteur uniforme vecteur de déplacement = (xB-xAyB-yA) Ici l'opération est sous la forme d'un produit scalaire : WABP= P*AB Elle peut aussi s'écrire : WABP=mg(yB-yA) WABP en J g = 9.81 N/Kg (sur Terre) m en Kg (yB-yA) en m Si: (yB-yA) 0 : le système monte ( il est donc résistant) Le Travail de frottements : Eléments : La trajectoire est rectiligne d'un point A à un point B et est constante. [...]

[...] Ainsi : Epp=mg(Z) L'énergie mécanique : L'énergie mécanique du système S est définie par l'équation : mv² mgZ Em(S) = Epp(s) + Ec(S) Théorème de l'Energie Mécanique WABFnc : travaux des forces non conservatrices. Ex : les forces de frottements dans l'air. WABFc : travaux des forces conservatrices. Ex : le travail du poids par exemple. D'après le théorème de l'Ec : ∆Ec=WAB(Fext) EcB-EcA= WAB(Fc)+ WAB(Fnc) EcB-EcA=-∆Epp+WAB(Fnc) ∆Ec=EppA-EppB+WAB(Fnc) EcB+EppB- EcA+EppA=WAB(Fnc) Em Em La formule peut donc s'écrire : EmB-Em(A)=WAB(Fnc) ∆Em= WAB(Fnc) Notes Complémentaires : WAB P=mg(yA-yB) WAB P=mgyA-mgyB WAB P=Epp(A)-Epp(B) WAB P=-∆Epp En cas d'absence de Fnc ; ∆Em=0 ; EmB=EmA L'Em se conserve. [...]

[...] frot poids force (tout en La formule peut donc s'écrire : ∆Ec= WAB(Fext) Energie mécanique Energie potentielle de pesanteur : Situation : Soit un système S de masse m et de vitesse v dans un référentiel. Ec du système = 12mv² Donnée : Epotentielle : elle provient de l'action d'une force conservatrice notée Fc . Ex : Le poids est une force conservatrice (elle ne dépend pas du trajet du système). On lui associe une Epp (Energie Potentielle de Pesanteur) . EppZ=mg*Z+const Note : la lettre Z représente dans la formule suivant l'altitude, on peut aussi la noter y. DE plus la constante (const) est arbitraire et est liée à l'altitude de référence. [...]