Travail et énergie potentielle de pesanteur
I. Energie potentielle de pesanteur.
1. Exemple
Soit un objet S passant d'une position A d'altitude zA à une position B d'altitude zB tel que zA Ec(B) - Ec(A) = m.g.(zA - zB) + WAB( )
=> 0 - 0 = m.g.(zA - zB) + WAB( )
=> WAB( ) = - m.g.(zA - zB)
=> WAB( ) = m.g.(zB - zA)
Conclusion: Le travail de la force peut être exprimé en fonction de la quantité mgz.
2. Définition
On appelle énergie potentielle de pesanteur d'un solide S de masse m situé à l'altitude z la quantité. Epp = m.g.z avec Epp Energie potentielle de pesanteur en joules (J). m Masse du solide en kilogrammes (kg). z Altitude du solide en mètres (m).

Remarques:
• L'énergie potentielle de pesanteur d'un solide dépend de son altitude z, c'est à dire de sa position par rapport à la Terre. Elle est due à l'interaction du solide avec la Terre.
• Par convention Epp=0 pour z=0 (normalement au sol), mais il est possible de choisir le niveau de référence pour l'énergie potentielle (Epp=0) à une altitude quelconque.
3. Propriétés
• L'énergie potentielle de pesanteur augmente avec l'altitude.
• Le travail du poids sur un trajet AB est égal à l'opposé de la variation d'énergie potentielle entre les points A et B, en effet:
Epp(AB) =Epp(B) - Epp(A) => Epp(AB) = m.g.zB - m.g.zA => Epp(AB) = m.g.(zB - zA) => Epp(AB) = - m.g.(zA - zB) => Epp(AB) = - WAB( )
II. Transformations d'énergie
1. Chute libre
Soit un objet en chute libre d'un point A vers un point B. L'objet est soumis uniquement à son poids et d'après le théorème de l'énergie cinétique: Ec(B) - Ec(A) = WAB( ) => Ec(B) - Ec(A) = m.g.(zA - zB) => Ec(B) - Ec(A) = m.g.zA - m.g.zB => Ec(B) - Ec(A) = Epp(A) - Epp(B) => Ec(A) + Epp(A) = Ec(B) + Epp(B)
Conclusion: la somme Ec + Epp (1/2.m.V2 + m.g.z) ne dépend pas de la position, elle garde toujours la même valeur.
Ec + Epp = constante
On dit que la somme