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05  Mécanique : Energie et Travail
Un chapitre qui repose tout d’abord sur une bonne maîtrise du chapitre de Première sur l’énergie mécanique dont on reprend l’essentiel en deux vidéos.

On explore ensuite plus loin les problématiques énergétiques en introduisant le concept de travail qui va nous permettre d’appliquer deux nouveaux théorèmes.

A la fin de ce chapitre, en plus du bilan habituel, je te propose un inventaire des principales forces que tu dois connaître pour le bac. Un complément qui rassurera bon nombre d’entre vous !

Une fois de plus, un chapitre de mécanique où ce sont les exercices qui te feront comprendre vraiment les notions et les théorèmes. Tu trouveras pour cela de nombreux problèmes classiques avec des astuces pour bien partir, choisir la méthode la plus rapide, gagner du temps et éviter les erreurs de calcul.

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Energie cinétique, énergie potentielle de pesanteur et énergie mécanique

Deux vidéos pour un rappel de l’essentiel de ce qui a été vu en Première. Indispensable pour comprendre la suite et être efficace dans tout le reste du chapitre ! 


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01 Energie cinétique et énergie potentielle de pesanteur

Les exploits de Superman et Hulk vont nous permettre de découvrir ces énergies, leurs formules et leurs propriétés.
On verra finalement qu’elles sont liées comme des vases communicants qui ensembles forment l’énergie mécanique.
"Une petite faute d'accord s'est glissée dans le titre de cette vidéo. Energie potentielle de pesanteur s'écrit au féminin..."


02 Energie mécanique : théorème de l’énergie mécanique / conservation de l’énergie

En l’absence de frottements (et de moteur…), l’énergie mécanique reste constante. On dit qu’elle « se conserve ». C’est le théorème de l’énergie mécanique, qu’on applique ici pour résoudre trois problèmes types à maîtriser parfaitement au plus tôt :
- la chute verticale d’un corps
- la chute le long d’une pente
- le mouvement d’un pendule.
Une vidéo qui se déroule dans un parc d’attraction et qui va accélérer tes révisions…

Une erreur c'est glissée dans l'application numérique qui donne comme me l'a signalé "navtooon" 14,5m/s et non 22m/s Bon visionnage. Mickael

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Energie et travail. Les clefs pour réussir

Dans une première vidéo, je te présente le concept de travail en Physique et bien sûr comment le calculer rapidement en situation. Puis je t’expose les deux théorèmes énergétiques que tu as à disposition pour résoudre les problèmes de ce chapitre. 


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01 Travail d’une force constante

C’est le retour de stupide le chien. Un guide idéal pour comprendre la notion de travail. Je te montre ensuite comment t’y prendre pour calculer efficacement le travail dans les exercices et ne pas perdre de temps inutilement.
Une vidéo incontournable !


02 Théorème de l'énergie cinétique, de l'énergie mécanique et forces conservatives

La fin du cours. Je te présente deux théorèmes qui permettent de résoudre exactement les mêmes problèmes.
Tu devrais vite comprendre vers lequel va ma préférence. Mais, libre à toi d’utiliser l’autre si tu préfères. Rappelons qu’en Physique comme en Mathématiques, la méthode est libre, à condition que le raisonnement soit bien mené et argumenté.

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Energie et travail : problèmes


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01 Descente en ski et remontée…

D’abord sans frottement, puis avec. On descend et on monte…
On fait le tour de la question.
Le grand classique du chapitre !
S’il y en avait un à maitriser, ce serait celui-là.
Pourquoi ?
Peut-être parce qu’il traverse les méthodes vues en Première et les nouvelles techniques de Terminale : c’est donc un exercice idéal pour vous tester.
Allez, au boulot… A maîtriser les yeux fermés.


02 Accélération et freinage

Un exercice un peu plus atypique où j’ai rassemblé plusieurs questions classiques.
- Le problème de la distance de freinage.
- Le calcul d’une puissance à partir d’un travail… L’occasion de revoir des formules de
Première trop souvent oubliées et que vous devez connaître pour le bac !
- Une question un peu plus rare où intervient le travail d’un moteur.


03 Accélération d’un électron

On calcule par deux méthodes l’accélération d’un électron par un champ électrostatique.
On utilise d’abord la deuxième loi de Newton et les équations horaires puis le théorème de l’énergie cinétique.
On verra que l’une des méthodes est beaucoup plus rapide et par-dessus le marché beaucoup plus simple…

En cas de difficultés avec les équations horaires, revoir d’urgence la vidéo chute verticale.

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Le bilan

Le bilan. Incontournable pour faire sa fiche ou pour vérifier qu’on n’a rien oublié d’essentiel.
Je rappelle les formules des énergies et les différentes façons de calculer au plus vite le travail d’une force et la relation entre travail et puissance.
Je fais un rapide point méthode sur le choix du théorème à utiliser.
Et indispensable, n’oubliez-pas de vous entraîner, si ce n’est pas déjà fait, à utiliser la « technique des triangles » présentée dans la vidéo « Energie mécanique. Théorème de l’énergie mécanique. Conservation de l’énergie »

 

 


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01 Inventaire des forces

« Est-ce que je vais savoir trouver toutes les forces ?
Est-ce que je vais tomber sur un exo avec une vieille formule de Seconde ou Première que j’avais… sur mon ancienne calculette ? »
C’est le genre de questions qu’on se pose tous avant un devoir de méca ou pire… à la veille du bac !
Dans cette vidéo, je fais un grand tour des forces que vous devez connaitre pour un DS de méca ou pour le bac.
Une vidéo pour dormir sur ses deux oreilles…


02 Le bilan

Incontournable pour faire sa fiche ou pour vérifier qu’on n’a rien oublié d’essentiel.
Je rappelle les formules des énergies et les différentes façons de calculer au plus vite le travail d’une force et la relation entre travail et puissance.
Je fais un rapide point méthode sur le choix du théorème à utiliser.
Et indispensable, n’oubliez-pas de vous entraîner, si ce n’est pas déjà fait, à utiliser la « technique des triangles » présentée dans la vidéo « Energie mécanique. Théorème de l’énergie mécanique. Conservation de l’énergie. »