La physique pour les enfants

Énergie cinétique

L'énergie cinétique est l'énergie que possède un objet en raison de son mouvement. Tant qu'un objet se déplace à la même vitesse, il conserve la même énergie cinétique.

L'énergie cinétique d'un objet est calculée à partir de la vitesse et de la masse de l'objet. Comme vous pouvez le voir dans l'équation ci-dessous, la vitesse est élevée au carré et peut avoir un impact significatif sur l'énergie cinétique.

Voici l'équation permettant de calculer l'énergie cinétique (KE) :

KE = 1/2 * m * v2

où m = masse et v = vitesse

Comment mesurer l'énergie cinétique

L'unité standard de l'énergie cinétique est le joule (J). Le joule est l'unité standard de l'énergie en général. Les autres unités d'énergie sont le newton-mètre (Nm) et le kilogramme mètre au carré sur seconde au carré (kg m2/s2).

L'énergie cinétique est une quantité scalaire, ce qui signifie qu'elle n'a qu'une magnitude et non une direction. Ce n'est pas un vecteur.

En quoi est-elle différente de l'énergie potentielle ?

L'énergie cinétique est due au mouvement d'un objet, tandis que l'énergie potentielle est due à la position ou à l'état d'un objet. Lorsque vous calculez l'énergie cinétique d'un objet, sa vitesse est un facteur important, mais la vitesse n'a rien à voir avec l'énergie potentielle d'un objet.

La balle verte a une énergie potentielle due

à sa hauteur. La balle violette a une cinétique

l'énergie due à sa vélocité.

Exemple utilisant une montagne russe

Une façon de penser à l'énergie potentielle et cinétique est d'imaginer une voiture sur des montagnes russes. Au fur et à mesure que la voiture monte sur les montagnes russes, elle gagne de l'énergie potentielle. C'est en haut des montagnes russes qu'elle a le plus d'énergie potentielle. Au fur et à mesure que la voiture descend sur les montagnes russes, elle gagne de la vitesse et de l'énergie cinétique. En même temps qu'elle gagne de l'énergie cinétique, elle perd de l'énergie potentielle. En bas des montagnes russes, l'énergie potentielle est la plus élevée.La voiture a la plus grande vitesse et la plus grande énergie cinétique, mais aussi la plus petite énergie potentielle.

Exemples de problèmes :

1) Une voiture et une bicyclette se déplacent à la même vitesse, laquelle a le plus d'énergie cinétique ?

La voiture le fait parce qu'elle a plus de masse.

2) Une balle pèse environ 1 kg et se déplace à 20 mètres par seconde, quelle est son énergie cinétique ?

KE = 1/2 * m * v2

KE = 1/2 * 1kg * (20 m /s)2

KE = 200 J

3) Un garçon pèse 50 kg et court 3 mètres par seconde, quelle est son énergie cinétique ?

KE = 1/2 * m * v2

KE = 1/2 * 50 kg * (3 m/s)2

KE = 225 J

Faits intéressants sur l'énergie cinétique

• Si vous doublez la masse d'un objet, vous doublez son énergie cinétique.
• Si vous doublez la vitesse d'un objet, l'énergie cinétique est multipliée par quatre.
• Le mot "cinétique" vient du mot grec "kinesis" qui signifie mouvement.
• L'énergie cinétique peut être transmise d'un objet à un autre sous la forme d'une collision.
• Le terme "énergie cinétique" a été inventé par le mathématicien et physicien Lord Kelvin.

Répondez à un quiz de dix questions sur cette page.

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