Énergie cinétique et potentielle
Une des caractéristiques de tout système est sonénergie cinétique et potentielle. Si une force F exerce un effet sur le corps de repos de telle sorte que celui-ci se mette en mouvement, alors le travail dA a lieu. Dans ce cas, la valeur de l'énergie cinétique dT devient d'autant plus élevée que le travail est plus important. En d'autres termes, nous pouvons écrire l'égalité:
dA = dT
Étant donné le chemin dR parcouru par le corps et la vitesse développée dV, nous utilisons la deuxième loi de Newton pour la force:
F = (dV / dt) * m
Point important: Cette loi peut être utilisée si un référentiel inertiel est utilisé. Le choix du système affecte la valeur de l'énergie. Dans le système SI international, l'énergie est mesurée en joules (J).
Il s'ensuit que l'énergie cinétique d'une particule ou d'un corps, caractérisée par une vitesse de déplacement V et une masse m, est:
T = ((V * V) * m) / 2
On peut conclure que l'énergie cinétique est déterminée par la vitesse et la masse, représentant en fait une fonction du mouvement.
Energie cinétique et potentielledécrire l'état du corps. Si le premier, comme déjà mentionné, est directement lié au mouvement, le second est appliqué au système des corps en interaction. L'énergie cinétique et potentielle est généralement considérée comme un exemple lorsque la force reliant les corps ne dépend pas de la trajectoire du mouvement. Dans ce cas, seules les positions initiale et finale sont importantes. L'exemple le plus connu est l'interaction gravitationnelle. Mais si la trajectoire est également importante, alors la force est dissipative (friction).
En termes simples, l'énergie potentielleest une opportunité de faire le travail. En conséquence, cette énergie peut être considérée sous la forme d'un travail, qui doit être fait pour déplacer le corps d'un point à un autre. C'est:
dA = A * dR
Si l'énergie potentielle est désignée par dP, nous obtenons:
dA = -dP
Une valeur négative indique que le travail est effectué en diminuant dP. Pour la fonction connue dP, il est possible de déterminer non seulement le module de la force F, mais aussi le vecteur de sa direction.
Le changement de l'énergie cinétique est toujours associé àpotentiel. Ceci est facile à comprendre si l'on se souvient de la loi de conservation de l'énergie du système. La valeur totale de T + dP lors du déplacement d'un corps reste toujours inchangée. Ainsi, le changement de T se produit toujours en parallèle avec le changement de dP, ils semblent s'écouler l'un dans l'autre, en se transformant.
Depuis l'énergie cinétique et potentiellesont interreliées, leur somme est l'énergie totale du système considéré. En ce qui concerne les molécules, c'est une énergie interne et toujours présente, tant qu'il y a au moins un mouvement thermique et une interaction.
Lors de l'exécution des calculs, le système est sélectionnéet tout moment arbitraire pris comme le premier. Déterminer précisément la valeur de l'énergie potentielle ne peut être que dans la zone d'action de telles forces qui, lorsque le travail est fait, ne dépendent pas de la trajectoire du déplacement de toute particule ou corps. En physique, de telles forces sont dites conservatrices. Ils sont toujours liés à la loi de conservation de l'énergie totale.
Moment intéressant: dans une situation où les influences externes sont minimes ou nivelées, tout système étudié tend toujours à un tel état lorsque son énergie potentielle tend vers zéro. Par exemple, une balle lancée atteint sa limite d'énergie potentielle au sommet de la trajectoire, mais au même instant elle commence à se déplacer vers le bas, convertissant l'énergie accumulée en mouvement, dans le travail effectué. Il faut encore noter que pour l'énergie potentielle il y a toujours interaction d'au moins deux corps: ainsi, dans l'exemple de la balle, la gravité de la planète l'influence. L'énergie cinétique peut être calculée individuellement pour chaque corps en mouvement.
