Énergie cinétique

Énergie mécanique

Énergie mécanique

L'énergie mécanique peut être définie comme la capacité à produire un travail mécanique que le corps possède en raison de causes d'origine mécanique, telles que sa position ou sa vitesse. Il y a deux formes d'énergie mécanique: l'énergie cinétique et l'énergie potentielle.

L'énergie mécanique d'un corps est la somme de son énergie cinétique et de son énergie potentielle. L'énergie mécanique peut être partiellement transformée en d'autres types d'énergie, comme l'énergie électrique (dans un ventilateur), et peut être obtenue en transformant d'autres énergies, telles que l'énergie chimique (chez une personne qui marche).

L'énergie cinétique d'un corps est associée à ses vitesses, linéaire et angulaire, et à sa masse.

En fait, l'énergie cinétique est l'énergie que vous utilisez à un moment donné. L'énergie potentielle, comme l'indique le mot lui-même, est l'énergie que vous pouvez potentiellement obtenir. Par exemple, si nous tenons une balle avec la main, elle a l'énergie potentielle équivalente à l'énergie cinétique qu'elle aurait si nous la lâchions. Si nous relâchons la balle et que nous tombons, elle commencera à acquérir de la vitesse et donc de l’énergie cinétique. Lorsque l'énergie cinétique augmente, l'énergie potentielle diminue. Dans ce cas, l’énergie mécanique reste toujours constante.

 

Conversion d'énergie mécanique

De nos jours, de nombreux appareils et machines technologiques convertissent l'énergie mécanique en d'autres formes d'énergie ou vice versa. Parmi ces appareils, nous mettons en évidence les catégories suivantes:

  • Un moteur électrique convertit l’énergie électrique en énergie mécanique. En alimentant le moteur en courant électrique, on obtient un mouvement mécanique, la rotation d'un axe. Cet axe, élément avec une certaine masse et vitesse (vitesse angulaire), possède une énergie cinétique et donc une énergie mécanique.
  • Un générateur convertit l’énergie mécanique en énergie électrique. C'est le même cas du moteur électrique, mais dans la direction opposée.
  • Conversion de l'énergie potentielle en énergie cinétique. Énergie mécanique Une centrale hydroélectrique convertit l’énergie mécanique de l’eau en barrage de stockage en énergie électrique. Avant d'ouvrir les portes, toute l'eau accumulée derrière la porte a de l'énergie potentielle. En ouvrant la porte, l'eau sort sous pression avec une certaine vitesse, elle devient donc de l'énergie cinétique. L'eau sortante interagit avec une turbine qui sera responsable de la conversion de l'énergie cinétique en énergie électrique. C'est ce que nous appelons l'énergie hydraulique.
  • Un moteur à combustion interne est un moteur thermique qui tire de l'énergie mécanique de l'énergie chimique en brûlant du carburant (diesel, essence, etc.). Dans le cas d'une voiture, cette énergie mécanique est utilisée pour voyager. Dans le cas d'une centrale thermique, il est utilisé.
  • Une machine à vapeur convertit l’énergie thermique de la vapeur en énergie mécanique. Dans ce cas, vous pouvez également analyser comment la vapeur est obtenue. Pour convertir l'eau en vapeur l'énergie thermique est nécessaire, cette énergie peut être obtenue de plusieurs façons, par (inhabituel dans ces cas) ou à la combustion de combustibles fossiles comme l'énergie solaire thermique de charbon, par exemple.
  • Une turbine convertit l’énergie cinétique d’un flux de gaz ou de liquide en énergie mécanique. Comme nous l'avons dit dans le cas de l'énergie hydraulique.

Distinction des autres types d’énergie avec l’énergie mécanique

La classification de l'énergie en différents types suit souvent les limites des domaines d'étude des sciences naturelles.

L'énergie chimique est le type d'énergie potentielle stockée dans les liaisons chimiques et est étudiée en chimie. Un exemple est la poudre à canon. Fournir un peu de chaleur à la poudre à canon produit une réaction chimique exothermique, c'est-à-dire avec une libération d'énergie vers l'extérieur.

L'énergie nucléaire est une énergie stockée dans les interactions entre les particules du noyau atomique et est étudiée en physique nucléaire.

L'énergie électromagnétique se présente sous la forme de charges électriques, de champs magnétiques et de photons. Il est étudié en électromagnétisme.

Différentes formes d'énergie en mécanique quantique; par exemple, les niveaux d'énergie des électrons dans un atome.

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Dernier examen: 22 août 2018

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