Physique · Glossaire

Qu'est-ce que « Forces conservatives et non conservatives » ?

Aussi appelé : force conservative · force non conservative

Définition 29.3 Physique du lycée · Chapitre 29 — Travail et énergie mécanique

Une force est conservative si son travail entre deux points est le même le long de tout chemin (nul sur tout aller-retour), non conservative sinon. Poids et force de ressort (section suivante) : conservatives. Le frottement de glissement ne l’est pas : opposé au mouvement, il effectue W=fLW = -fL sur un chemin de longueur LL — un péage par mètre, jamais remboursé.

Exemples

Exemple 29.4 (Deux sentiers vers le refuge)

Un randonneur de 75kg75\,\mathrm{kg} gagne 300m300\,\mathrm{m} par un sentier raide de 800m800\,\mathrm{m} ou 2.4km2.4\,\mathrm{km} de lacets. Le poids facture 75×9.81×3002.2×105J-75 \times 9.81 \times 300 \approx -2.2 \times 10^{5}\,\mathrm{J} sur les deux ; une force de frottement de 30N30\,\mathrm{N}, 2.4×104J-2.4 \times 10^{4}\,\mathrm{J} sur l’un, 7.2×104J-7.2 \times 10^{4}\,\mathrm{J} sur l’autre. Le poids rembourse à la descente ; la facture du frottement est partie en chaleur, dans les deux sens.

Exemple 29.10 (Le pendule, honnêtement cette fois)

Une masse de pendule sur un fil de longueur L=2.5mL = 2.5\,\mathrm{m} est lâchée au repos à 4545{}^{\circ} de la verticale. La tension, perpendiculaire au mouvement, est sans puissance ; le poids est conservatif : EmE_m est conservée sur l’arc courbe, ce que l’an dernier ne pouvait que vérifier. La masse part de h=L(1cos45)=0.73mh = L(1 - \cos45{}^{\circ}) = 0.73\,\mathrm{m} plus haut, donc au bas v=2gh3.8m/sv = \sqrt{2gh} \approx 3.8\,\mathrm{m}/\mathrm{s}.

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