Énergie potentielle et cinétique
Calculer Ep = m·g·h et Ec = ½·m·v², et utiliser la conservation de l'énergie mécanique Em = Ep + Ec.
1. Deux formes d'énergie
Ep = m·g·h
Énergie potentielle de pesanteur
Ec = ½·m·v²
Énergie cinétique
2. Conservation de l'énergie mécanique
Em = Ep + Ec = constante (sans frottement)
Une pomme qui tombe convertit son Ep en Ec : à mi-chute, moitié-moitié ; au sol, tout est cinétique. D'où la vitesse d'impact : v = √(2·g·h).
3. Ordres de grandeur de la fiche
10 L d’eau, chute 70 m
Ep ≈ 6,9 kJ
1 m³ d’air à 50 km/h
Ec ≈ 124 J
Pomme 500 g à 2,8 m
Ep ≈ 13,7 J
L'énergie cinétique croît comme v² : la moto qui passe de 70 à 30 km/h divise son Ec par (70/30)² ≈ 5,4 — c'est tout l'enjeu des zones 30.
En images
Pour aller plus loin
VIDÉOThéorème de l’énergie cinétiqueYouTube · niveau terminale STI2D, avec exerciceshttps://www.youtube.com/watch?v=R34A0c2eaaQVIDÉOConservation de l’énergie mécaniqueYouTube · théorème de l’Em et cas de conservationhttps://www.youtube.com/watch?v=S9xX5WKLbUwPLAYLISTÉnergie cinétique / énergie mécaniquePlaylist complète · cours + exercices corrigéshttps://www.youtube.com/playlist?list=PLFf1gA-ubk_Q7I506TWd9L2Uc8yvTpSCG
À retenir
- Ep = m·g·h ; Ec = ½·m·v² — v toujours en m/s (km/h ÷ 3,6).
- Sans frottement, Em = Ep + Ec se conserve.
- Chute libre : v = √(2·g·h), indépendante de la masse.
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