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Énergie cinétique translationnelle

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L'énergie cinétique de translation est une fonction de la vitesse atteinte grâce à l'application d'une force sur une certaine durée tout en parcourant une certaine distance.Ainsi, l'énergie cinétique de translation est proportionnelle à la masse de l'objet et au carré de la vitesse.

>Modèle

ID:(753, 0)



Énergie cinétique translationnelle

Modèle

L'énergie cinétique de translation est une fonction de la vitesse atteinte grâce à l'application d'une force sur une certaine durée tout en parcourant une certaine distance. Ainsi, l'énergie cinétique de translation est proportionnelle à la masse de l'objet et au carré de la vitesse.

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$a$
a
Accélération instantanée
m/s^2
$\Delta v$
Dv
Différence de vitesse
m/s
$\Delta s$
Ds
Distance parcourue en un temps
m
$\Delta W$
DW
Écart de travail
J
$F$
F
Force à masse constante
N
$m_i$
m_i
Masse d'inertie
kg
$s$
s
Position
m
$t$
t
Temps
s
$\Delta t$
Dt
Temps écoulé
s
$t_0$
t_0
Temps initial
s
$W$
W
Travail
J
$W_0$
W_0
Travaux initiaux
J
$s_0$
s_0
Vitesse
m
$v$
v
Vitesse
m/s
$v_0$
v_0
Vitesse initiale
m/s

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation:   à ,  puis, sélectionnez la variable:   à 

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

 Variable   Donnée   Calculer   Cible :   Équation   À utiliser



Équations

L' nergie n cessaire pour qu'un objet passe de la vitesse angulaire $\omega_1$ la vitesse angulaire $\omega_2$ peut tre calcul e l'aide de la d finition

$ \Delta W = T \Delta\theta $



Avec la deuxi me loi de Newton, nous pouvons r crire cette expression comme

$\Delta W=I \alpha \Delta\theta=I\displaystyle\frac{\Delta\omega}{\Delta t}\Delta\theta$



En utilisant la d finition de la vitesse angulaire

$ \bar{\omega} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta }{ \Delta t }$



nous obtenons

$\Delta W=I\displaystyle\frac{\Delta\omega}{\Delta t}\Delta\theta=I,\omega,\Delta\omega$



La diff rence entre les vitesses angulaires est

$\Delta\omega=\omega_2-\omega_1$



D'autre part, la vitesse angulaire elle-m me peut tre approxim e par la vitesse angulaire moyenne

$\omega=\displaystyle\frac{\omega_1+\omega_2}{2}$



En utilisant ces deux expressions, nous obtenons l' quation

$\Delta W=I \omega \Delta \omega=I(\omega_2-\omega_1)\displaystyle\frac{(\omega_1+\omega_2)}{2}=\displaystyle\frac{I}{2}(\omega_2^2-\omega_1^2)$



Ainsi, l' nergie varie selon

$\Delta W=\displaystyle\frac{I}{2}\omega_2^2-\displaystyle\frac{I}{2}\omega_1^2$



Nous pouvons utiliser cela pour d finir l' nergie cin tique

$ K_t =\displaystyle\frac{1}{2} m_i v ^2$

(ID 3244)

L' nergie n cessaire pour qu'un objet passe de la vitesse angulaire $\omega_1$ la vitesse angulaire $\omega_2$ peut tre calcul e l'aide de la d finition

$ \Delta W = T \Delta\theta $



Avec la deuxi me loi de Newton, nous pouvons r crire cette expression comme

$\Delta W=I \alpha \Delta\theta=I\displaystyle\frac{\Delta\omega}{\Delta t}\Delta\theta$



En utilisant la d finition de la vitesse angulaire

$ \bar{\omega} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta }{ \Delta t }$



nous obtenons

$\Delta W=I\displaystyle\frac{\Delta\omega}{\Delta t}\Delta\theta=I,\omega,\Delta\omega$



La diff rence entre les vitesses angulaires est

$\Delta\omega=\omega_2-\omega_1$



D'autre part, la vitesse angulaire elle-m me peut tre approxim e par la vitesse angulaire moyenne

$\omega=\displaystyle\frac{\omega_1+\omega_2}{2}$



En utilisant ces deux expressions, nous obtenons l' quation

$\Delta W=I \omega \Delta \omega=I(\omega_2-\omega_1)\displaystyle\frac{(\omega_1+\omega_2)}{2}=\displaystyle\frac{I}{2}(\omega_2^2-\omega_1^2)$



Ainsi, l' nergie varie selon

$\Delta W=\displaystyle\frac{I}{2}\omega_2^2-\displaystyle\frac{I}{2}\omega_1^2$



Nous pouvons utiliser cela pour d finir l' nergie cin tique

$ K_t =\displaystyle\frac{1}{2} m_i v ^2$

(ID 3244)

La d finition de a accélération moyenne ($\bar{a}$) est consid r e comme la relation entre a différence de vitesse ($\Delta v$) et le temps écoulé ($\Delta t$). C'est- -dire,

$ dv \equiv v - v_0 $



et

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



La relation entre les deux est d finie comme a accélération centrifuge ($a_c$)

$ \bar{a} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta v }{ \Delta t }$

pendant cet intervalle de temps.

(ID 3678)

Si l’on part de a vitesse ($s_0$) et que l’on souhaite calculer a distance parcourue en un temps ($\Delta s$), il est nécessaire de définir une valeur pour a position ($s$).

Dans un système unidimensionnel, a distance parcourue en un temps ($\Delta s$) est simplement obtenu en soustrayant a vitesse ($s_0$) de a position ($s$), ce qui donne :

$ \Delta s = s - s_0 $

(ID 4352)

tant donn que le moment ($p$) est d fini avec a masse d'inertie ($m_i$) et a vitesse ($v$),

$ p = m_i v $



Si a masse d'inertie ($m_i$) est gal a masse initiale ($m_0$), alors nous pouvons d river la quantit de mouvement par rapport au temps et obtenir a force à masse constante ($F$) :

$F=\displaystyle\frac{d}{dt}p=m_i\displaystyle\frac{d}{dt}v=m_ia$



Par cons quent, nous en concluons que

$ F = m_i a $

(ID 10975)


Exemples


(ID 15526)


(ID 15471)


ID:(753, 0)