Travail et puissance d'une force - cours et exercices corrigés 1ère Bac

Cours et Exercices Travail et puissance d'une force

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Travail et puissance d'une force Cours

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Travail et puissance d'une force Exercices Corrigés

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Travail et puissance d'une force Video

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programme du cours:

Travail et puissance d'une force

I – Concept de Travail d’une force :

1 – Activité :
Identifier les effets ou les changements que ces forces font sur chaque système, que ce soit dû à la position, à la vitesse ou à l'état physique.
L’effet de ces forces :
Sur la voiture : est le déplacement sous l’action de la force appliquée par la personne.
Sur le volant : est la rotation sous l’action de la force de la main.
Sur la règle : est le changement de sa forme sous l’action de la force appliquée par la main.
Sur la voiture de course : est le changement de sa vitesse sous l’action de la force appliquée par les freins.
2 – Conclusion :
Les forces appliquées à un corps solide qui ont des points d’action se déplacent, peuvent avoir des effets mécaniques :
Selon la nature de déplacement (translation, rotation, ...)
Selon les caractéristiques de forces.
Selon les propriétés et la nature du corps solide (indéformable, ... ).
Et parmi ces effets :
Déplacement d’un corps solide.
Création d’une rotation d’un corps solide.
Déformation d’un corps solide.
On dit qu'une force appliquée à un corps travaille, si son point d'action se déplace, et change le mouvement de ce corps (changement d'altitude, changement de vitesse ...) ou change ses propriétés physiques (augmentation de sa température, déformation ...).

II – Travail d’une force ou d’un ensemble de forces :

1 – Travail d’une force constante appliquée à un solide en translation :
On dit que la force est constante si elle maintien la même direction, le même sens et la même intensité tout au long du mouvement.
On dit qu'un corps solide est en mouvement de translation s'il maintien la même orientation dans l'espace (c-à-d les caractéristiques de vecteur AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ n’ont pas changé tel que A et B deux points du corps solide).
1-1 – Translation rectiligne :
1-2 – Translation curviligne :
En cas de translation curviligne, on exprime le travail d’une force F⃗ son point d’application se déplace d’un point A à un point B, par la relation : WA→B(F⃗ ) = F⃗ .AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗
1-3 – La nature de travail :
2 – Travail d’un ensemble de forces constantes appliquées à un solide en translation :
3 – Travail de poids d’un corps :
4 – Travail d’une force de moment constant appliquée à un solide en rotation autour d’un axe fixe :
5 – Travail d’un couple de moment constant :
5-1– Moment d’un couple de deux forces par apport l’axe de rotation :
5-2– Travail d’un couple de moment constant :

III – Puissance d’une force ou d’un ensemble des forces :

La puissance est une grandeur physique dépend du travail et la durée de sa réalisation .
1 – Puissance moyenne :
La puissance moyenne d’une force F⃗ est le quotient de la division du travail W de cette force sur la durée nécessaire pour réaliser ce travail.
2 – Puissance instantanée d’une force constante ou d’ensemble des forces constantes appliquée à un solide en translation :
La puissance instantanée P d’une force constante appliquée à un solide en translation est le quotient de la division du travail partiel δW sur la durée δt infinitésimale nécessaire pour réaliser ce travail.
3 – Puissance instantanée d’une force de moment constante appliquée à un solide en rotation autour d’un axe fixe :

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