Vitesse et énergie cinétique d'un système en mouvement

Un objet en mouvement possède une énergie cinétique. Pourquoi ? Comment ? Explications avec les professeurs de physique-chimie Marion et Emmanuel.

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Mouvement d'un système

Pour caractériser le mouvement d'un système, il faut connaître :

•  sa trajectoire, c'est-à-dire l'ensemble de ses positions successives au cours du temps. Le mouvement peut être rectiligne (une portion de droite), circulaire, ou curviligne (ni un cercle, ni une droite)
•  l'évolution de la vitesse de l'objet. La formule pour calculer une vitesse est la suivante : vitesse (en mètre/seconde) = distance (en m)/temps (en s) → v = d/t. 
  Lorsqu'un objet se déplace à vitesse constante, on dit qu'il a un mouvement uniforme. Si sa vitesse diminue, on parle de mouvement ralenti (ou décéléré). Si sa vitesse augmente, on parle de mouvement accéléré.

Énergie cinétique

Un objet en mouvement possède une énergie cinétique. Cette énergie va dépendre de la masse et de la vitesse de l'objet. L'énergie cinétique d'un objet en mouvement est égale à la moitié de la masse multipliée par la vitesse au carré → Ec = 1/2 x m x v².

Lors d'un choc, l'énergie cinétique se transforme d'un côté en énergie de déformation, de l'autre en énergie thermique.

• L'énergie cinétique s'exprime en joule (J), la masse s'exprime en kilogramme (kg) et la vitesse en mètre par seconde (m/s). L'énergie cinétique d'un objet est propre à sa masse. Lorsque la masse est multipliée par 2, l'énergie cinétique est multipliée par 2.
• L'énergie cinétique d'un objet est proportionnelle à sa vitesse au carré. Lorsque la vitesse est multipliée par 2, l'énergie cinétique est multipliée par 4 (=2²).