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Qu'est-ce que c'est ?

L'énergie mécanique est une grandeur utilisée en physique pour désigner l'énergie d'un système stockée sous forme d'énergie cinétique et d'énergie potentielle. La loi de conservation de l'énergie stipule que l'énergie ne peut pas être créée ou détruite, mais elle peut être convertie d'une forme à une autre. Ainsi, l'énergie cinétique d'un objet peut être convertie en énergie potentielle, et vice versa. La somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle est appelée l'énergie mécanique totale. Dans un cas où le système ne rencontre aucune force de frottement, l'énergie mécanique E est constante.

Energie mécanique

Ancre 1
Experiment with FizziQ 

Différentes activités pratiques avec un smartphone ou une tablette permettent de mieux appréhender le concept d'énergie mécanique :

  1. L'analyse du saut d'une perchiste : https://www.fizziq.org/post/où-est-passée-l-énergie

  2. Conservation de l'énergie pour un pendule (étude cinématique) : https://www.fizziq.org/team/huygens

  3. Conservation de l'énergie pour un pendule (mesure de l'accélération centripète): https://www.fizziq.org/team/leibnitz


Experiment with FizziQ 

L'énergie mécanique peut être calculée à l'aide de la formule : E = Ec + Ep, où E est l'énergie mécanique totale, Ec est l'énergie cinétique et Ep est l'énergie potentielle.


Dans le cas d'un objet en mouvement, on a Ec = 1/2 m v², où m est la masse de l'objet et v est sa vitesse. et: Ep = m g h, où g est l'accélération due à la gravité et h est la hauteur de l'objet par rapport à une référence. L'énergie mécanique E est donc : E = 1/2 m v² + m g h.


Les systèmes mécaniques sont des exemples concrets de l'application de l'énergie mécanique. Les machines simples, telles que les leviers et les poulies, utilisent des forces pour effectuer un travail, qui est une forme de transfert d'énergie. Les machines complexes, telles que les moteurs et les générateurs, utilisent l'énergie mécanique pour produire de l'électricité et d'autres formes d'énergie.

Les sources d'énergie mécanique incluent l'énergie hydraulique, qui utilise l'eau pour faire tourner une turbine, et l'énergie éolienne, qui utilise le vent pour faire tourner des pales de turbine. Ces sources d'énergie renouvelables sont de plus en plus utilisées pour remplacer les sources d'énergie non renouvelables, telles que les combustibles fossiles, qui épuisent les ressources de la planète et produisent des émissions de gaz à effet de serre.

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