Forces, travail et énergie

Résumé du document

On choisit librement le système qu'on étudie. Tout ce qui n'est pas le système étudié est appelé l'extérieur. La vitesse a une nature physique (sa dimension : une longueur divisée par un temps) et une nature mathématique. Du point de vue mathématique, la vitesse a les propriétés d'un vecteur et possède : une norme, une direction, un sens. On convient d'en donner une représentation sur un schéma en l'assimilant à un vecteur de l'espace géométrique. L'étude, dans le référentiel terrestre, du mouvement d'un solide soumis à la seule action de la Terre montre qu'il existe un point G dont le mouvement est plus simple que les autres : le centre d'inertie.

Extraits

[...] Repère C'est un système d'axes muni d'une base et d'une origine. Exemple un repère orthonormé de Trajectoire Un point est en mouvement par rapport à un référentiel auquel est attaché un repère. La courbe décrite, dans le temps, par ce point est appelée sa trajectoire dans le référentiel considéré. Exemple Abscisse curviligne Il peut être commode de repérer la position d'un point M sur sa trajectoire. On choisit une origine M 0 sur cette trajectoire et un sens positif de parcours. [...]

[...] Il ne dépend que de la différence d'altitude entre les points d'arrivée h B et de départ h A de G : = h B - h A. Travail d'une force de frottement La résultante vectorielle , supposée constante, des forces de frottement est tangente au support (et donc au déplacement) mais de sens opposé au glissement des deux surfaces au contact. s est l'abscisse curviligne correspondant au trajet pour aller du point A au point B. Le travail des forces de frottement est résistant. [...]

[...] Solide indéformable L'expérience montre que la forme de certains solides ne dépend pas des actions que l'on exerce sur eux. Solide déformable Ce sont des systèmes mécaniques mous, élastiques, liquides ou un ensemble de solides non rigidement liés. Translation On choisit un segment joignant deux points quelconques d'un solide. Dans un solide en translation, ce segment reste parallèle à lui-même au cours du mouvement. La translation peut être rectiligne, circulaire ou curviligne. Rotation autour d'un axe Dans un tel mouvement il existe, dans le solide, un axe imaginaire dont les points restent fixes. [...]

[...] Un solide et la Terre sont en interaction. L'énergie potentielle d'interaction appartient au système {solide + Terre}. Cette énergie n'existe qu'en raison de cette interaction. La Terre possède une masse très grande, par rapport à celle du solide, et peut être considérée comme immobile. Il est alors commode de considérer le système constitué par le solide seul, soumis au champ de pesanteur imposé par la Terre. On parle alors de l'énergie potentielle du solide dans le champ de pesanteur de la Terre (ou énergie potentielle de pesanteur). [...]

[...] [ T ] = s U énergie interne. [ U ] = J W travail. [...]