Physique · Glossaire

Qu'est-ce que « Énergie potentielle de gravitation » ?

Aussi appelé : niveau de référence · énergie potentielle gravitationnelle

Définition 9.4 Physique du lycée · Chapitre 9 — Énergie : formes et conservation

Un corps de masse $m$ à la hauteur $h$ (en $\mathrm{m}$ ) au-dessus d’un niveau de référence choisi stocke l’énergie potentielle de gravitation $E_p = m g h$ , avec $g = 9.81\,\mathrm{N}/\mathrm{kg}$ — valable près du sol, où $g$ est effectivement constant. Seules les différences de hauteur comptent : le niveau où $E_p = 0$ se choisit librement.

Exemples

Exemple 9.5 (Château d’eau)

Chaque mètre cube ( $1000\,\mathrm{kg}$ ) d’eau stocké $30\,\mathrm{m}$ en haut d’un château d’eau tient $1000 \times 9.81 \times 30 \approx 2.9 \times 10^{5}\,\mathrm{J}$ — environ six dixièmes de l’énergie cinétique de la voiture ci-dessus. Les villes stockent l’énergie en hauteur.

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Définition 18.6 Physique du lycée · Chapitre 18 — Énergie mécanique et sa conservation

Un corps de masse $m$ à l’altitude $z$ , mesurée vers le haut depuis un niveau de référence choisi où $z = 0$ , stocke l’énergie potentielle de gravitation

E_p = m g z, \qquad g = 9.81\,\mathrm{N}/\mathrm{kg}.

Exemples

Exemple 18.8 (Un livre sur une étagère)

Un livre de $1.2\,\mathrm{kg}$ est à $1.8\,\mathrm{m}$ au-dessus du sol, lui-même à $9.0\,\mathrm{m}$ au-dessus de la rue. Référence au sol : $E_p = 1.2 \times 9.81 \times 1.8 \approx 21\,\mathrm{J}$ ; dans la rue : $E_p \approx 127\,\mathrm{J}$ . Tomber au sol libère $21\,\mathrm{J}$ dans les deux comptes.

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