Travail et énergie potentielle de pesanteur – Énergie mécanique – Exercices

Résumé et Points Clés

Titre : Travail et énergie potentielle de pesanteur – Énergie mécanique – Exercices

Cette série d’exercices aborde les concepts clés de l’énergie potentielle de pesanteur (E_pp) et de l’énergie mécanique. L’énergie potentielle de pesanteur est définie par E_pp = m.g.z, où le niveau de référence (z=0) est choisi arbitrairement. L’énergie mécanique est la somme de l’énergie cinétique et de l’énergie potentielle.

Concepts et définitions principaux :

• Énergie Potentielle (E_pp) : Énergie stockée due à la position (altitude). Sa valeur dépend du choix du niveau de référence.
• Variation d’Énergie Potentielle (ΔE_pp) : Cette variation est indépendante du choix du niveau de référence, c’est une grandeur physique objective.
• Énergie Mécanique : Dans un système conservatif (sans frottements), l’énergie mécanique se conserve. Sinon, sa variation est égale au travail des forces non conservatives (comme les frottements).

Conseils pour les examens :

• Toujours préciser clairement le niveau de référence choisi pour les calculs d’énergie potentielle.
• Se rappeler que la variation ΔE_pp entre deux points est la même quel que soit le référentiel.
• Pour les problèmes de chute libre ou de pendule, appliquer le principe de conservation de l’énergie mécanique en l’absence de frottements.
• Dans les exercices avec frottements, utiliser le théorème de l’énergie cinétique ou la non-conservation de l’énergie mécanique.
• Vérifier systématiquement la cohérence des unités (kg, m, J).