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Le chapitre « L’énergie au cours d’un mouvement » du programme de physique chimie de troisième aborde des notions essentielles concernant l'énergie potentielle de position, l'énergie cinétique et l'énergie mécanique.
L'énergie potentielle de position est l'énergie stockée dans un objet en raison de sa position par rapport à une référence. Elle est liée à la gravité et à l'altitude. Plus un objet est élevé, plus son énergie potentielle est élevée. L'unité de mesure est le joule (J). L'énergie cinétique, quant à elle, est l'énergie liée au mouvement d'un objet. Elle dépend de sa masse et de sa vitesse. La formule de l'énergie cinétique est donnée par : Énergie cinétique (E_c) = 1/2 * masse (m) * vitesse au carré (v^2).
Lorsqu'un objet se déplace dans un champ gravitationnel, son énergie totale, appelée énergie mécanique, est la somme de son énergie potentielle et de son énergie cinétique. L'énergie mécanique (E_m) est égale à l'énergie potentielle (E_p) plus l'énergie cinétique (E_c). Ainsi, E_m = E_p + E_c.
La conservation de l'énergie mécanique est un principe fondamental qui stipule que l'énergie mécanique totale d'un système isolé reste constante si aucune force non-conservative (comme le frottement) n'agit sur lui. Dans un système sans frottement, l'énergie mécanique initiale est égale à l'énergie mécanique finale.
Un cas particulier important est la chute libre, où un objet est uniquement soumis à la gravité, sans résistance de l'air ni autres forces externes. Lorsque cet objet tombe, son énergie potentielle diminue à mesure qu'il perd de l'altitude. En même temps, son énergie cinétique augmente car sa vitesse s'accélère. Cependant, l'énergie mécanique totale reste constante, car la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle reste inchangée.
En conclusion, le chapitre « L’énergie au cours d’un mouvement » aborde les concepts cruciaux de l'énergie potentielle de position, de l'énergie cinétique et de l'énergie mécanique. Ces notions permettent de comprendre comment l'énergie se transforme lorsqu'un objet se déplace dans un champ gravitationnel, et comment la conservation de l'énergie mécanique s'applique dans certains cas, notamment lors de la chute libre. Ces principes sont essentiels pour appréhender les phénomènes physiques liés aux mouvements et à l'énergie dans le monde qui nous entoure.