Définitions

Il existe différentes formes d’énergies et un système peut en avoir plusieurs. Chaque énergie est associée à une interaction.

L’énergie potentielle de pesanteur est associée à l’altitude. Elle se note généralement Ep ou Epp. Elle est l’énergie d’un objet de poids P par rapport à sa distance de la surface de la Terre.

On obtient donc P = m * g et Epp = P * z où m est la masse de l’objet en kilogrammes (kg), g est l’accélération de la pesanteur à la surface de la Terre (N/kg) et z est l’altitude de l’objet en question (m).

L’énergie cinétique est associée à la vitesse. Elle se note généralement Ec. Elle est l’énergie que possède un corps en mouvement.

On obtient la formule suivante, Ec = (m/2) * v² où m est la masse de l’objet (kg) et v sa vitesse (m/s).

L’énergie mécanique d’un objet est l’addition des énergies potentielle de pesanteur et cinétique.

Nous avons : Em = Epp + Ec

Lorsque l’altitude est nulle, l’énergie potentielle de pesanteur est nulle ce qui revient à dire que l’énergie mécanique est égale à l’énergie cinétique.

À l’inverse, si la vitesse est nulle, l’énergie cinétique est nulle ce qui revient à dire que l’énergie mécanique est égale à l’énergie potentielle de pesanteur.

Lorsqu’un système est isolé de l’extérieur, on peut parler de conservation de l’énergie. Comme dirait Antoine Lavoisier : « Rien ne se perd, tout se transforme ». Lors d’une chute libre, l’objet étudié perd de l’altitude mais gagne de la vitesse. En calculant les énergies cinétique et potentielle de pesanteur de cet objet à deux différents moments on peut affirmer que l’énergie mécanique trouvée sera la même.