Travail et puissance
Calculer le travail d'une force (W = F·d), passer du travail à la puissance (P = W/t, P = F·v, P = C·ω) et évaluer un rendement.
1. Le travail d'une force
Le travail mesure l'énergie qu'une force transfère à un objet qu'elle déplace : W = F × d (force en N, déplacement en m, travail en joules). Attention : seule compte la composante de la force dans la direction du déplacement. Porter une valise à l'horizontale ne travaille pas (force verticale, déplacement horizontal) ; la soulever d'un étage, si.
2. La puissance
La puissance est un débit d'énergie : le même travail fait en deux fois moins de temps demande deux fois plus de puissance. Trois formules à connaître selon les données :
3. Le rendement
Aucune machine ne restitue toute l'énergie reçue : frottements, échauffements… Le rendement compare ce qui sort à ce qui entre : η = Ps / Pe, toujours inférieur à 1. Dans une chaîne (moteur → réducteur → poulie), les rendements se multiplient : 0,9 × 0,95 × 0,98 ≈ 0,84.
4. Ordres de grandeur
En images
Pour aller plus loin
- W = F × d en joules — seule la composante dans le sens du déplacement travaille.
- P = W/t = F·v = C·ω, en watts. La puissance est un débit d'énergie.
- η = Ps/Pe < 1 ; dans une chaîne, les rendements se multiplient.
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