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Travail d'une force

Le travail d'une force est l'énergie fournie par cette force lorsque son point d'application se déplace (l'objet subissant la force se déplace ou se déforme). Si par exemple on pousse une voiture, le travail de la poussée est l'énergie produite par cette poussée. Le travail est exprimé en joules (J), et est souvent noté W.

Une force constante $\vec{F}$ qui s'applique sur un objet parcourant un trajet rectiligne $\vec{u}$ fournit une énergie, un travail W

$W = \vec{F}\cdot \vec{u}$

Si la force change au cours du trajet, ou si le trajet n'est pas rectiligne, on se ramène à une courte durée dt pendant laquelle la force est constante et le trajet parcouru $d\vec{u}$ est considéré comme rectiligne (tangent à la courbe) ; ce travail élémentaire est noté .

On remarque que seule la composante de $\vec{F}$ qui est parallèle à $\vec{u}$ travaille (propriété du produit scalaire). On peut alors écrire :

$\delta W = \vec{F}.\vec{du}$ .

Exemples :

Pour monter sur une chaise de 50 centimètres de haut, une personne de masse 80 kg doit effectuer un travail correspondant à celui de son poids ( ) sur une distance de 50 cm, soit un travail de où la masse vaut 80 kg, est l'accélération de la gravité ( 9,81 ) et vaut 1/2 . Le travail effectué, correspondant à l'énergie mécanique dépensée, vaut donc 400 J

Catégories: Mécanique | Énergie | Thermodynamique

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