IV) Rappel sur les différentes formes d'énergie

1) Energie cinétique : Ec

Soit un système assimilable à un point matériel G de masse m (kg) et de vitesse v (m.s-1).
Son énergie cinétique est Ec = 12 ×m×v²
2) Energies potentielles :

A toute force conservative est associée une énergie potentielle.

a) L'énergie potentielle de pesanteur Epp

Soit un système assimilable à un point matériel G de masse m (kg) situé à l'altitude z par rapport au sol (Oz axe vertical orienté vers le haut)
Son énergie potentielle de pesanteur au point d'altitude z est Epp = m×g ×z+constante
On prendra une origine pour l'axe telle que Epp = 0 pour z = 0 d'où Epp = m×g ×z

b) Energie potentielle électrostatique : Epe

Soit une particule de charge q qui se déplace dans un champ électrostatique uniforme E ; en un point M du champ E, le potentiel est V :
Son énergie potentielle électrique au point M est Epe = q×V+constante
En choisissant convenablement une origine des potentiels telle que Epe = 0 pour V = 0, il reste Epe = q×V avec q en C et V en Volt (V).

3) Energie mécanique :

C'est la somme des énergies cinétique et potentielles : Em = Ec + Epp
V) Conservation de l'énergie mécanique

1) Variation d'énergie potentielle de pesanteur et travail du poids dans le champ de pesanteur uniforme :
Soit un objet de masse m assimilable à un point matériel G se déplaçant de A à B :
WAB (P) = mg(zA-zB) et ΔEpp (Aà B) = m g zB - m g zA = - WAB (P)
WAB (P) = - ΔEpp (Aà B)

2) Variation d'énergie potentielle électrique et travail de la force électrostatique dans le champ de électrostatique uniforme :
Soit une particule de charge q qui se déplace dans un champ électrostatique uniforme E du point A au point B : WAB (F) = q×UAB =q × (VA-VB) et ΔEpe (Aà B) = q×VB - q×VA = q × (VB-VA) = - WAB (F)
WAB (F) = - ΔEpe (Aà B)

3) Généralisation :

La variation d'énergie potentielle d'un système assimilable à un point matériel se déplaçant d'un point A à un