cinétique, énergie

cinétique, énergie, énergie d'un corps, due à son mouvement. Comme toute énergie, l’énergie cinétique s'exprime en joules (J). L’énergie cinétique est une notion fondamentale en physique, en particulier en dynamique (mécanique).

L’énergie mécanique d’un corps se répartit entre son énergie cinétique et son énergie potentielle. L'énergie cinétique d'un système est la somme des énergies cinétiques des corps qui le composent. On distingue deux formes d’énergie cinétique : l’énergie cinétique de translation et l’énergie cinétique de rotation.

Dans le cas d’un corps en translation, de masse m et de vitesse v, l'énergie cinétique E_c est donnée par la relation :

Ec = y mv2

Dans le cas d’un corps en rotation, l’énergie cinétique est proportionnelle au carré de la vitesse angulaire ω, selon la relation :

Ec = y Iω²

où I représente le moment d’inertie du système.

Un grand nombre de problèmes de mécanique peuvent être résolus grâce au théorème de l’énergie cinétique. Ce théorème stipule que la différence d’énergie cinétique d’un corps en mouvement entre deux instants est égale au travail (W) fourni par les forces qui s’exercent sur ce corps entre ces deux instants :

Ec2 – Ec1 = W 1→2

L’énergie cinétique peut se transformer en une grande variété d’énergies : dans les centrales hydrauliques, l’énergie cinétique de l’eau est transformée en électricité par un alternateur ; par ailleurs, lorsque la navette spatiale entre dans l’atmosphère, une partie de son énergie cinétique est convertie en chaleur : la navette est ralentie par les frottements de l’air et son bouclier thermique se consume. Inversement, l’énergie chimique de la poudre se transforme en énergie cinétique de la balle de revolver, une locomotive transforme l’énergie thermique en énergie cinétique, et dans un moteur électrique c’est l’électricité qui met le rotor en mouvement.