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Fiche résumé — Énergie cinétique et énergie potentielle

Chapitre 10 | Première générale (spécialité) | Physique-Chimie

Dernière mise à jour : 16 juin 2026

1. Énergie cinétique

\(E_c=\dfrac{1}{2}\,m\,v^2\)

\(E_c\) en joules (J), \(m\) en kg, \(v\) en m/s. C'est l'énergie liée au mouvement.

Piège : bien élever toute la vitesse au carré (\(v^2\)), pas \(\tfrac{1}{2}mv\).

2. Dépendance au carré de \(v\)

\(E_c \propto v^2\)
  • vitesse ×2 → \(E_c\) ×4
  • vitesse ×3 → \(E_c\) ×9
Astuce : c'est pourquoi la distance de freinage explose avec la vitesse (sécurité routière).

3. Énergie potentielle de pesanteur

\(E_{pp}=m\,g\,z\)

\(E_{pp}\) en J, \(m\) en kg, \(g\approx 9{,}8\) N/kg, \(z\) = altitude (m) par rapport à une référence. Énergie liée à la position en hauteur.

Piège : \(E_{pp}\) dépend de la référence ; en général \(E_{pp}=0\) au sol.

4. Conversions utiles

km/h → m/s : ÷ 3,6
  • \(50\) km/h \(\approx 13{,}9\) m/s
  • \(90\) km/h \(=25\) m/s
  • \(1\) kJ \(=1000\) J
Astuce : toujours convertir \(v\) en m/s avant d'utiliser \(E_c\).

5. Relier hauteur et vitesse

Quand un objet descend, son altitude diminue (\(E_{pp}\) baisse) et sa vitesse augmente (\(E_c\) monte) : l'énergie potentielle se convertit en énergie cinétique (grand huit, luge, chute).

Repère : bille de \(0{,}5\) kg lâchée de \(2{,}0\) m : \(E_{pp}=0{,}5\times 9{,}8\times 2{,}0=9{,}8\) J au départ, qui se transforme en \(E_c\) pendant la chute.

Résumé express — Calculer une énergie

1 Repérer la grandeur : mouvement → \(E_c\) ; hauteur → \(E_{pp}\)
2 Convertir en unités SI : \(v\) en m/s (÷ 3,6), \(m\) en kg, \(z\) en m
3 Appliquer \(E_c=\tfrac{1}{2}mv^2\) ou \(E_{pp}=m\,g\,z\) (\(g\approx 9{,}8\))
4 Donner le résultat en joules, puis convertir en kJ si besoin (÷ 1000)
5 Vérifier l'ordre de grandeur : \(v\) ×2 → \(E_c\) ×4
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