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Centrale nucléaire Isar, Allemagne

Piscine de combustible nucléaire usé

Turbine d'une centrale nucléaire

Qu'est-ce que l'énergie mécanique?

Nous définissons l'énergie mécanique comme la capacité à produire un travail mécanique qu'un corps possède en raison de ses origines mécaniques, telles que sa position ou sa vitesse.

Qu'est-ce que l'énergie mécanique?

Il existe deux types d'énergie mécanique (Em) qui sont:

L'énergie mécanique d'un corps est la somme de l'énergie potentielle et cinétique (Em = Ec + Ep) et elle est exprimée en joules. 

Le principe de conservation de l'énergie mécanique concerne les deux énergies. Selon lui, la somme de l'énergie cinétique et potentielle d'un corps reste constante. L'énergie mécanique est constante si l'on ne tient pas compte des forces externes telles que les frottements.

L'énergie est la capacité d'une personne ou d'un objet à faire un travail ou à provoquer un changement.

Qu'est ce que l'énergie cinétique ?

L'énergie cinétique est une forme d'énergie dont le corps est en mouvement en raison de l'inertie de masse.

L'énergie cinétique dépend de la masse et de la vitesse du corps. De plus, l'énergie cinétique d'un corps en mouvement est égale au travail nécessaire pour amener le corps du repos à son état.

On distingue deux types:

  • Énergie cinétique de translation, dans laquelle l'objet se déplace d'un point à un autre. Il s'applique que la force agisse ou non en ligne droite.

  • Énergie cinétique de rotation, dans laquelle l'objet tourne sur lui-même.

Dans une vue atomique, l'énergie thermique est l'énergie cinétique des particules du matériau.

Énergie potentielle

L'énergie potentielle est le travail qu'un objet peut faire en raison de l'état de l'objet. Cet état peut être l'emplacement dans un champ de force (par exemple, la gravité) ou la configuration interne de l'objet.

L'ampleur de l'énergie potentielle n'est pas définie par elle-même mais la variation d'énergie.

Il existe différents types:

  • Énergie potentielle élastique, qui dépend de l'énergie stockée à l'intérieur (par exemple, un ressort).

  • Énergie potentielle de pesanteur, qui dépend de la gravité et donc de la hauteur.

  • L'énergie potentielle électrique résulte des forces de Coulomb conservatrices et est associée à la configuration d'un ensemble particulier de charges ponctuelles.

  • Énergie potentielle chimique, lorsqu'elle dépend de sa composition chimique.

  • L'énergie potentielle thermique est l'énergie potentielle aux niveaux atomiques qui peut se transformer en énergie cinétique thermique ou en formes d'énergie associées. La combinaison de l'énergie potentielle thermique et de l'énergie cinétique thermique est l'énergie interne d'un objet.

Exemples d'énergie mécanique

Actuellement, il existe de nombreux exemples:

  • Une balle qui tombe. Si nous tenons une balle avec notre main, elle possède une énergie potentielle et elle n'a pas d'énergie cinétique. Si nous arrêtons de tenir le ballon, il commencera à prendre de la vitesse et à perdre de l'altitude. Ce qui est pareil, augmente l'énergie cinétique et diminue l'énergie potentielle.

  • Un moteur électrique convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. 

  • Un générateur convertit l'énergie mécanique en électricité. C'est le même cas que le moteur électrique mais dans le sens inverse.

  • Une centrale hydroélectrique (hydroélectrique) exploite l'énergie potentielle de l'eau au sommet. Lorsque l'eau tombe, l'énergie potentielle devient cinétique.

  • Un moteur de voiture tire son énergie mécanique de l'énergie chimique en brûlant du carburant.

  • Dans l'énergie éolienne, les moulins tirent parti de l'énergie cinétique des molécules d'air pour tourner. Son énergie est transférée à la turbine.

  • Le pédalage du vélo. Les vélos fonctionnent sur la base de la transmission de l'énergie cinétique des jambes du cycliste (et donc de sa force capable de surmonter la résistance du système) vers les roues du véhicule, augmentant ou diminuant ainsi l'énergie mécanique due à l'énergie potentielle du vélo selon qu'il s'agit d'une descente ou d'une montée.

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Date de publication : 30 novembre 2016
Dernier examen : 18 octobre 2020