12
CHAPITRE
Approche énergétique
L’essentiel du cours
La mécanique et le sport (2
e mi-temps).
Reprenons notre étude des mouvements du ballon de basket et du volant de badminton du
chapitre 11, pour l’aborder cette fois d’un point de vue énergétique.
Contexte
Sur la vidéo du ballon de basket, nous constatons que le ballon est en mouvement de translation.
Sur celle du volant de badminton nous remarquons un mouvement de basculement du volant d’environ 120° sur l’étendue de la trajectoire, en raison d’une base plus lourde que la jupe. Cependant,
la masse du volant étant principalement concentrée dans sa base et sa vitesse de rotation étant
très faible, nous décidons de négliger ce mouvement de rotation autour du centre de masse devant
le mouvement du centre de masse. Ainsi, en première approximation, nous considérerons le
ballon de basket et le volant de badminton comme deux solides en translation.
Nous reprendrons aussi l’étude du pendule simple commencée dans le chapitre 11.
1 Les grandeurs énergétiques
Commençons par définir quelques grandeurs énergétiques. Ces grandeurs qui font intervenir les
notions de vitesse et de déplacement dépendent toutes du référentiel d’étude.
La puissance d’une force
#»
F appliquée à un point matériel M animé d’une vitesse #» v dans le
référentiel R est la grandeur instantanée, exprimée en watt, définie par :
P =
#»
F · #» v
Définition : Puissance d’une force
Le travail élémentaire, entre t et t + dt, d’une force
#»
F appliquée à un point matériel M se
déplaçant à la vitesse #» v dans le référentiel R est défini par :
δW (
#»
F ) = Pdt =
#»
F · #» v dt =
#»
F ·
#»
dl
Définition : Travail élémentaire d’une force
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
CHAPITRE
Approche énergétique
L’essentiel du cours
La mécanique et le sport (2
e mi-temps).
Reprenons notre étude des mouvements du ballon de basket et du volant de badminton du
chapitre 11, pour l’aborder cette fois d’un point de vue énergétique.
Contexte
Sur la vidéo du ballon de basket, nous constatons que le ballon est en mouvement de translation.
Sur celle du volant de badminton nous remarquons un mouvement de basculement du volant d’environ 120° sur l’étendue de la trajectoire, en raison d’une base plus lourde que la jupe. Cependant,
la masse du volant étant principalement concentrée dans sa base et sa vitesse de rotation étant
très faible, nous décidons de négliger ce mouvement de rotation autour du centre de masse devant
le mouvement du centre de masse. Ainsi, en première approximation, nous considérerons le
ballon de basket et le volant de badminton comme deux solides en translation.
Nous reprendrons aussi l’étude du pendule simple commencée dans le chapitre 11.
1 Les grandeurs énergétiques
Commençons par définir quelques grandeurs énergétiques. Ces grandeurs qui font intervenir les
notions de vitesse et de déplacement dépendent toutes du référentiel d’étude.
La puissance d’une force
#»
F appliquée à un point matériel M animé d’une vitesse #» v dans le
référentiel R est la grandeur instantanée, exprimée en watt, définie par :
P =
#»
F · #» v
Définition : Puissance d’une force
Le travail élémentaire, entre t et t + dt, d’une force
#»
F appliquée à un point matériel M se
déplaçant à la vitesse #» v dans le référentiel R est défini par :
δW (
#»
F ) = Pdt =
#»
F · #» v dt =
#»
F ·
#»
dl
Définition : Travail élémentaire d’une force
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