Calculer une énergie cinétique
L’énergie cinétique est l’énergie que possède un objet du fait de son mouvement : Ec = ½ × m × v², avec Ec en joules, la masse m en kilogrammes et la vitesse v en mètres par seconde.
Énergie cinétique : l’outil
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Comment calculer une énergie cinétique
- Exprime la masse en kilogrammes.
- Convertis la vitesse en mètres par seconde : divise les km/h par 3,6.
- Élève la vitesse au carré.
- Multiplie par la masse, puis divise par 2. Le résultat est en joules.
Exemple
Une voiture de 1 000 kg roule à 90 km/h, soit 90 ÷ 3,6 = 25 m/s. Son énergie cinétique est ½ × 1 000 × 25² = 500 × 625 = 312 500 J.
En quelle classe ?
L’énergie cinétique et sa formule sont au programme de physique-chimie de 3e, avec les conversions d’énergie et la sécurité routière : distance de freinage et violence d’un choc.
S’entraîner avec un jeu
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Questions fréquentes
Que se passe-t-il quand la vitesse double ?
L’énergie cinétique est multipliée par quatre, parce que la vitesse est au carré dans la formule. À 100 km/h, une voiture a quatre fois plus d’énergie à dissiper qu’à 50 km/h.
Pourquoi faut-il convertir la vitesse en m/s ?
La formule ne donne des joules qu’avec les unités du Système international : kilogrammes et mètres par seconde. Avec des km/h, le résultat serait près de treize fois trop grand.
Que devient l’énergie cinétique lors d’un freinage ?
Elle est convertie en énergie thermique : les freins et les pneus s’échauffent. L’énergie ne disparaît pas, elle change de forme.