energie cinétique et travail d'une force

[invite28f0c8d8]

bonjour,
j'aurais voulu connaitre la différence entre le travail d'une force et l'énergie cinétique
merci d'avance
-----

[obi76]

Le travail d'une force est une énergie que transfert cette force à un système.

Exemple : je monte une échelle. J'arrive en haut. En bas j'étais à l'arrêt, en haut je le suis aussi, donc l'énergie cinétique reste nulle. Mais mon poids a travaillé, c'est une énergie que j'ai gagnée (en l'occurrence potentielle).
C'est à toi ensuite de savoir en quoi elle est "transformée". Ca peut être en rotation, en vitesse, en potentielle, en tas d'autres choses. Ca dépend du système et la configuration que tu étudie.

Cordialement

[invite28f0c8d8]

Donc en fait c'est le travail d'une force qui ensuite va faire en sorte qu'un corps accumule de l'énergie (comme l'énergie cinétique ou potentielle) ?

[inviteaa85155c]

En fait qund tu montes l'échelle, je ne pense pas que ce soit le poids qui travaille, mais tes muscles !
C'est de l'énergie chimique (la nourriture ingurgitée) qui est transformée en énergie potentielle.
Les muscles fournissent le travail opposé au travail du poids. Le poids rend ensuite cette énergie quand on descend.

Donc en fait c'est le travail d'une force qui ensuite va faire en sorte qu'un corps accumule de l'énergie (comme l'énergie cinétique ou potentielle) ?

exact !



D'ailleurs je me pose une question :

En mécanique newtonienne, l'énergie cinétique s'exprime en fonction du carré de la vitesse, donc il faut plus d'énergie pour passer de 80 à 100 km/h que de 0 à 20 km/h (en négligeant les frottements qui ne font qu'accentuer la tendance).
Ca me semble bizarre, j'aurais dit qu'il fallait la même quantité d'énergie pour accélérer de 20 km/h, qu'on soit à faible ou "haute" vitesse (non relativiste)

Mais en fait ca doit être lié au travail de la force de traction : à haute vitesse elle doit agir sur une plus grande distance, même si elle agit pendant la même durée. Ca me paraît bizarre, car le moteur est attaché à la voiture, donc que la voiture roule ou non pour lui c'est pareil.

Je ne vois pas exactement où se trouve l'erreur du raisonnement intuitif

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite28f0c8d8]

merci beaucoup pour votre aide

[obi76]

En fait qund tu montes l'échelle, je ne pense pas que ce soit le poids qui travaille, mais tes muscles !
C'est de l'énergie chimique (la nourriture ingurgitée) qui est transformée en énergie potentielle.
Les muscles fournissent le travail opposé au travail du poids. Le poids rend ensuite cette énergie quand on descend.




exact !



D'ailleurs je me pose une question :

En mécanique newtonienne, l'énergie cinétique s'exprime en fonction du carré de la vitesse, donc il faut plus d'énergie pour passer de 80 à 100 km/h que de 0 à 20 km/h (en négligeant les frottements qui ne font qu'accentuer la tendance).
Ca me semble bizarre, j'aurais dit qu'il fallait la même quantité d'énergie pour accélérer de 20 km/h, qu'on soit à faible ou "haute" vitesse (non relativiste)

Mais en fait ca doit être lié au travail de la force de traction : à haute vitesse elle doit agir sur une plus grande distance, même si elle agit pendant la même durée. Ca me paraît bizarre, car le moteur est attaché à la voiture, donc que la voiture roule ou non pour lui c'est pareil.

Je ne vois pas exactement où se trouve l'erreur du raisonnement intuitif

réponse ici => http://forums.futura-sciences.com/post1675105-2.html

[inviteaa85155c]

merci pour le lien (je l'avais lu en plus ce message), mais ca ne répond pas complètement à ma question

en fait c'est la non linéarite (v²) qui m'intrigue.

[stefjm]

merci pour le lien (je l'avais lu en plus ce message), mais ca ne répond pas complètement à ma question

en fait c'est la non linéarite (v²) qui m'intrigue.

Par analyse dimensionnelle, c'est évident. (Je sais, quand ça l'est pas, ça l'est pas...)


est une vitesse.
L'énergie est bien en v²

Pour le même prix, on voit qu'elle est linéaire en masse.

On peut aussi montrer

= masse * accélération * déplacement = force * déplacement
On retrouve l'expression du travail. (Attention, cela ne donne pas les vecteurs)

On peut aussi décomposer comme cela
=action * fréquence

Une avant dernière
=Kressort * longueur^2

Une dernière
=Pression * volume

Et plein d'autres relations...

[obi76]

Je peux tenter un semblant d'explication :
Sachant que , alors la puissance fournie au mobile au temps T est :

=> Travail de la force :


En gros plus tu vas vite, pour une force constante exercée pendant le même temps, le mobile aura parcouru plus de distance => travail à fournir plus important.

je sais pas si j'ai tourné en rond (et à vrai dire, vu l'heure ça m'étonnerai pas) mais j'espère que ça éclaircissera un peu le schmilblick.

[inviteaa85155c]

En fait je connais les dimensions et les calculs

Mais c'est ce que t'as bien formulé là qui m'intrigue :

En gros plus tu vas vite, pour une force constante exercée pendant le même temps, le mobile aura parcouru plus de distance => travail à fournir plus important.

Pourquoi le travail dépend-il de la distance, et non de la durée pendant laquelle la force est exercée ?

On va me dire que c'est la définition même du travail, mais bon je ne le digère pas

Peut-être parce que la force ne peut être exercée depuis l'extérieur sur un mobile, et donc elle est obligée de prendre en compte le déplacement de ce mobile ?
Ce qui me troublait c'est que le moteur est dans la voiture, mais ce n'est tout de même pas une force interne, car les pignons tournent déjà, donc la force doit de toute facon s'exercer sur un objet en mouvement, donc elle est moins efficace.
Zen pensez quoi ?

[inviteaa85155c]

Fallait comprendre :

Peut-être parce que la force ne peut être exercée que depuis l'extérieur sur un mobile