Études énergétiques en mécanique



Au programme

Notions et contenus Capacités exigibles
- Énergie cinétique d’un système modélisé par un point matériel.
- Travail d’une force.
- Expression du travail dans le cas d’une force constante.
- Théorème de l’énergie cinétique.
- Forces conservatives. Énergie potentielle. Cas du champ de pesanteur terrestre.
- Forces non-conservatives : exemple des frottements.
- Énergie mécanique.
- Conservation et non conservation de l’énergie mécanique.
- Gain ou dissipation d’énergie.
- Utiliser l’expression de l’énergie cinétique d’un système modélisé par un point matériel.
- Utiliser l’expression du travail $W_{AB}(\vec{F}) = \vec{F}\cdot \vec{AB}$ dans le cas de forces constantes.
- Énoncer et exploiter le théorème de l’énergie cinétique.
- Établir et utiliser l’expression de l’énergie potentielle de pesanteur pour un système au voisinage de la surface de la Terre.
- Calculer le travail d’une force de frottement d’intensité constante dans le cas d’une trajectoire rectiligne.
- Identifier des situations de conservation et de non conservation de l’énergie mécanique.
- Exploiter la conservation de l’énergie mécanique dans des cas simples : chute libre en l’absence de frottement, oscillations d’un pendule en l’absence de frottement, etc.
- Utiliser la variation de l’énergie mécanique pour déterminer le travail des forces non conservatives.
- Utiliser un dispositif (smartphone, logiciel de traitement d’images, etc.) pour étudier l’évolution des énergies cinétique, potentielle et mécanique d’un système dans différentes situations : chute d’un corps, rebond sur un support, oscillations d’un pendule, etc.
- Capacité numérique : Utiliser un langage de programmation pour effectuer le bilan énergétique d’un système en mouvement.
- Capacité mathématique : Utiliser le produit scalaire de deux vecteurs.

Documents