Énergie Cinétique Démystifiée
Comprendre l’Énergie Cinétique Démystifiée
Objectifs du cours
- Comprendre la définition de l’énergie cinétique.
- Apprendre à calculer l’énergie cinétique.
- Examiner les facteurs qui influencent l’énergie cinétique.
1. Définition de l’énergie cinétique
1.1 Qu’est-ce que l’énergie cinétique ?
- Définition :
L’énergie cinétique est l’énergie qu’un objet possède en raison de son mouvement. Tout objet en mouvement a de l’énergie cinétique.
1.2 Comment l’énergie est-elle liée au mouvement ?
- Explication simple :
Plus l’objet est rapide, plus il a d’énergie cinétique. Plus l’objet est lourd, plus il a également d’énergie cinétique lorsqu’il se déplace à une vitesse donnée.
2. Formule de l’énergie cinétique
2.1 Formule mathématique
La formule pour calculer l’énergie cinétique (\(E_c\)) est la suivante :
\[ E_c = \frac{1}{2} m v^2 \]
où :
- \(E_c\) est l’énergie cinétique en joules (J)
- \(m\) est la masse en kilogrammes (kg)
- \(v\) est la vitesse en mètres par seconde (m/s)
2.2 Exemple de calcul
Calcul de l’énergie cinétique d’une balle de tennis de 0.058 kg se déplaçant à une vitesse de 50 m/s.
- Application de la formule :
\[ E_c = \frac{1}{2} \times 0.058 \times 50^2 \]
- Calcul :
\[ E_c = \frac{1}{2} \times 0.058 \times 2500 \] \[ E_c = 72.5 \text{ joules} \]
3. Facteurs influençant l’énergie cinétique
3.1 L’impact de la vitesse
- Discussion :
L’augmentation de la vitesse a un effet quadratique sur l’énergie cinétique, ce qui signifie que doubler la vitesse multiplie par quatre l’énergie cinétique.
3.2 L’impact de la masse
- Discussion :
L’augmentation de la masse augmente proportionnellement l’énergie cinétique.
4. Exercices pratiques
4.1 Calculs basiques
Exercice 1 :
Calculer l’énergie cinétique d’une voiture de 1000 kg se déplaçant à 20 m/s.
Exercice 2 :
Quelle est la vitesse d’un camion de 2000 kg si son énergie cinétique est de 36000 J ?
4.2 Problèmes de réflexion
Problème :
Si une moto double sa vitesse, quelle est la modification de son énergie cinétique ?
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Exercices et corrigés de physique 4 ème:
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