En physique, le travail a une définition précise : l'énergie transférée lorsqu'une force déplace un objet. La puissance est le taux auquel le travail est effectué.
Formules clés
Travail :
W = F × d × cos(θ)
Puissance :
P = W / t = F × v
Énergie cinétique :
EC = ½ × m × v²
Énergie potentielle :
EP = m × g × h
Exemples pas à pas
Exemple de travail : Vous poussez une boîte sur 5 mètres avec 40 N de force horizontale. W = 40 × 5 × cos(0°) = 200 joules
Exemple de puissance : Vous faites 200 J de travail en 4 secondes. P = 200 / 4 = 50 watts
Rampe : Pour pousser une caisse de 100 kg sur 10 m le long d'une rampe de 30° : h = 10 × sin(30°) = 5 m → W = 100 × 9,81 × 5 = 4 905 J
Unités
| Grandeur | Unité SI |
|---|---|
| Force | Newton (N) |
| Travail/Énergie | Joule (J) |
| Puissance | Watt (W) |
| 1 cheval-vapeur | 746 W |
Conservation de l'énergie
Dans un système idéal : EC + EP = constante. Les systèmes réels perdent de l'énergie par friction et chaleur.