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Lycée secondaire Faedh-Sidi Bouzid

𝑷𝒓𝒐𝒇 : 𝑴. 𝑶𝑴𝑹𝑰
ème

2

𝑺𝑪𝑰𝑬𝑵𝑪𝑬𝑺 𝑷𝑯𝒀𝑺𝑰𝑸𝑼𝑬𝑺
Thème 3 :
Chap2:

Sciences

𝑷𝑯𝒀𝑺𝑰𝑸𝑼𝑬

Energie et contrôle

Travail et puissanc

I- Travail d’une force constante:
1) Exemple :

- Lâcher, sans vitesse initiale, une bille (B).
- L’énergie cinétique initiale de la bille est nulle.
- Au cours de la descente, la vitesse de la bille augmente et par conséquent son énergie
cinétique augmente.
- Lancer verticalement vers le haut la bille (B).
- Apres un certain temps, elle s’arrête et rebrousse chemin : donc son énergie cinétique
diminue au cours de la montée.
 Au cours de la descente et la montée, l’énergie cinétique de
la bille varie : a quoi est due cette variation ?.

2) Interprétation:

La seule force appliquée sur la bille est son poids 𝑃, donc le poids
est la cause de la variation de son énergie cinétique.
 Au cours de la descente, le poids aide la bille dans son mouvement
et son énergie cinétique
augmente : donc la bille a reçu de l’énergie de milieu extérieur.
 Au cours de montée, le poids s’oppose au mouvement de la bille
dans son mouvement et son énergie cinétique diminue : donc la
bille cède de l’énergie vers le milieu extérieur.
 Il y a un transfert de l’énergie entre la bille et le milieu extérieur, et se transfert s’effectue
par le travail de poids.

3) Expression de travail

Le travail d’une force 𝐹 constante au cours d’un déplacement rectiligne 𝐴𝐵 est
donnée par :
𝑊 𝐹 = 𝐹 . 𝐴𝐵 . cos 
où α est l’angle (𝐴𝐵, 𝐹 )

Le travail est un grandeur algébrique et tout dépend de la valeur de l’angle  :
*  = 0  cos  = 1  𝑊 𝐹 = 𝐹 . 𝐴𝐵 > 0
 𝑊 𝐹 travail moteur ( 𝐹 : force motrice).
*    / 2  cos   0  = 𝑊 𝐹 = 𝐹 . 𝐴𝐵 . cos   0.
 𝑊 𝐹 travail moteur ;(𝐹 : force motrice).

*  =  / 2  cos  = 0  𝑊(𝐹 ) = 0 : travail nul.
*    / 2  cos  0  = 𝑊 𝐹 = 𝐹 . 𝐴𝐵 . .cos   0
 𝑊 𝐹 travail résistant (𝐹 force résistante)

II- Travail du poids d’un corps:
1- Cas d’un déplacement rectiligne:

On considère un corps de masse m se déplace entre
deux points A et B.

2- Cas d’un déplacement quelconque:

 Le travail du poids est le méme que pour un deplacement rectiligne .

3- Conclusion

Le travail de poids est indépendant du chemin suivi, il ne dépend que de la
différence de hauteur h entre la position initiale et la position finale :
 Pour un mouvement descendant : 𝑊(𝑃) = 𝑚𝑔. ℎ
 Pour un mouvement ascendant : 𝑊 𝑃 = −𝑚𝑔. ℎ.

III- Puissance
1) Définition:

moyenne :

La puissance moyenne développée par une force entre deux instants est égale au quotient du
travail effectué par cette force entre ces deux instants par la durée mise pour produire ce
travail.

𝑃𝑚𝑜𝑦 =

𝑤 (𝐹)
𝛥𝑡

𝑃𝑚𝑜𝑦 (𝑤𝑎𝑡𝑡)

avec 𝑤(𝐹)(𝑗𝑜𝑢𝑙𝑒𝑠)

2) Rendement des machines simples:

𝛥𝑡 (𝑠)

 Une machine simple est un système qui permet le transfert d'une quantité d'énergie sans
modification de sa valeur. Elle transmet intégralement le travail reçu sans modifier son
caractère moteur ou résistant.

 On appelle rendement d'une machine simple le rapport du travail restitué au travail reçu :

𝜌=𝑤

𝑤 𝑟𝑒 ç𝑢

𝑟𝑒𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢 é

VI- Application :
Une bille de masse 𝑚 = 100 𝑔, libérée d’un ressort, glisse sans frottement sur un rail 𝐴𝐵𝐶.

 La partie 𝐴𝐵 est rectiligne incliné d’un angle  = 30° par rapport à l’horizontal.
 La partie 𝐵𝐶 est circulaire de rayon 𝑅 = 10 𝑐𝑚.
1) Le long du trajet 𝐴𝐵 le poids de la bille developpe une puissance de 0,25 𝑊 pendant 2 𝑠.
Déterminer dans ce cas :
a- le travail de poids de la bille de 𝐴 vers 𝐵.
b- la distance parcourue 𝐴𝐵.
2) Calculer le travail du poids de la bille le long du trajet 𝐴𝐵𝐶 puis le long du trajet 𝐴𝐶.
Conclure.
on donne 𝑔 = 10𝑁. 𝐾𝑔−1


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