Travail & puissance
Travail W500 J
Puissance P125 W
Comment l’utiliser (3 étapes)
- Saisissez la force, le déplacement et l’angle entre la force et la direction du mouvement (θ vaut 0° si laissé vide ; le temps est facultatif pour la puissance).
- Ajoutez la masse, les vitesses, les hauteurs et la gravité pour comparer les variations d’énergie.
- Cliquez sur Calculer pour voir le travail, la puissance, ΔK/ΔU/ΔE et les étapes. Copier l’URL permet de partager cette configuration.
Exemple par défaut : F = 100 N, s = 5 m, θ = 0°, m = 10 kg, v₁ = 0 m/s, v₂ = 3 m/s, h₁ = 0 m, h₂ = 0 m, g = 9,8 m/s², t = 4 s.
Entrées
Résultats
Exemple par défaut : W = 500 J, P = 125 W, ΔK = 45 J, ΔU = 0 J et ΔE = 45 J.
Variations d’énergie
| Énergie cinétique K₁ | 0 J |
|---|---|
| Énergie cinétique K₂ | 45 J |
| Variation ΔK | 45 J |
| Énergie potentielle U₁ | 0 J |
| Énergie potentielle U₂ | 0 J |
| Variation ΔU | 0 J |
| ΔE (mécanique) | 45 J |
| Différence W − ΔE | 455 J |
| ΔE / W | 0.09 |
Le travail est supérieur à ΔE ; l’écart correspond probablement à des pertes (frottement, chaleur…). (ΔE / W: 0.09)
Comment le calcul est fait
- On considère une force F = 100 N appliquée sur un déplacement s = 5 m avec un angle θ = 0° entre la force et la direction du mouvement (si vide, θ = 0°).
- Le travail d’une force constante est W = F s cos θ.
- En remplaçant les valeurs, on obtient W ≈ 500 J.
- Si ce travail est effectué en un temps t = 4 s, la puissance moyenne est P = W / t.
- Ainsi, P ≈ 125 W.
- Pour une masse m = 10 kg dont la vitesse passe de v₁ = 0 m/s à v₂ = 3 m/s, les énergies cinétiques sont K₁ et K₂.
- On calcule K₁ = ½ m v₁² = 0 J et K₂ = ½ m v₂² = 45 J, donc ΔK = K₂ − K₁ = 45 J.
- Avec des hauteurs h₁ = 0 m et h₂ = 0 m sous gravité g = 9.8 m/s², on obtient la variation d’énergie potentielle.
- On calcule U₁ = m g h₁ = 0 J et U₂ = m g h₂ = 0 J, donc ΔU = U₂ − U₁ = 0 J.
- La variation totale d’énergie mécanique est ΔE = ΔK + ΔU = 45 J, avec ΔK = 45 J et ΔU = 0 J. Par rapport au travail W = 500 J, la différence vaut 455 J et le rapport ΔE/W est d’environ 0.09.
FAQ
Quelle est la différence entre travail et énergie ?
Le travail est l’énergie transférée par une force agissant le long d’un déplacement, alors que l’énergie décrit l’état du système. Les deux s’expriment en joules.
Que représente la puissance ?
La puissance est le rythme auquel le travail est effectué. Le même travail réalisé en moins de temps signifie une puissance plus élevée ; son unité est le watt (J/s).
Quel lien avec la conservation de l’énergie ?
Dans un système idéal, le travail est égal à la variation d’énergie mécanique. Un écart entre les deux indique des pertes (frottement, chaleur) ou une source d’énergie supplémentaire.
Annonces
Commentaires
Vos retours sont les bienvenus. Les commentaires ne se chargent qu’au clic.