10 exemples d'énergie cinétique dans la vie quotidienne

Certains exemples d'énergie cinétique de la vie quotidienne peut être le mouvement d'une montagne russe, une balle ou une voiture.

L'énergie cinétique est l'énergie qu'un objet possède lorsqu'il est en mouvement et que sa vitesse est constante. Il est défini comme l'effort nécessaire pour accélérer un corps avec une masse donnée, en le faisant passer de l'état de repos à un état en mouvement (Classroom, 2016).

On soutient que dans la mesure où la masse et la vitesse d’un objet sont constantes, son accélération aussi. De cette façon, si la vitesse change, la valeur correspondant à l’énergie cinétique changera également.

Lorsque vous voulez arrêter l'objet en mouvement, il est nécessaire d'appliquer une énergie négative qui neutralise la valeur de l'énergie cinétique apportée par l'objet. L'amplitude de cette force négative doit être égale à celle de l'énergie cinétique pour que l'objet puisse s'arrêter (Nardo, 2008).

Le coefficient d'énergie cinétique est généralement abrégé avec les lettres T, K ou E (E ou E + selon la direction de la force). De même, le terme "cinétique" est dérivé du mot grec "κίνησις" ou "kinēsis" qui signifie mouvement. Le terme "énergie cinétique" a été inventé pour la première fois par William Thomson (Lord Kevin) en 1849.

À partir de l’étude de l’énergie cinétique, on étudie le mouvement des corps dans les directions horizontale et verticale (chutes et déplacements). Les coefficients de pénétration, vitesse et impact ont également été analysés (Academy, 2017).

Exemples d'énergie cinétique

L'énergie cinétique associée au potentiel comprend la plupart des énergies listées par la physique (nucléaire, gravitationnelle, élastique, électromagnétique, entre autres).

1- Corps sphériques

Lorsque deux corps sphériques se déplacent à la même vitesse, mais ont une masse différente, le corps de masse supérieure développera un coefficient d'énergie cinétique supérieur. C'est le cas de deux billes de taille et de poids différents.

L'application de l'énergie cinétique peut également être observée lorsqu'une balle est lancée de manière à atteindre les mains d'un récepteur.

La balle passe d'un état de repos à un état de mouvement où elle acquiert un coefficient d'énergie cinétique qui est ramené à zéro une fois capté par le récepteur (BBC, 2014).

2- montagnes russes

Lorsque les wagons d'une montagne russe sont au sommet, leur coefficient d'énergie cinétique est égal à zéro, car ces wagons sont au repos.

Une fois attirés par la force de gravité, ils commencent à se déplacer à pleine vitesse pendant la descente. Cela implique que l'énergie cinétique augmentera progressivement à mesure que la vitesse augmente.

Lorsqu'il y a un plus grand nombre de passagers à l'intérieur du véhicule, le coefficient d'énergie cinétique sera plus élevé tant que la vitesse ne diminuera pas. C'est parce que la voiture aura une plus grande masse.

3- Baseball

Lorsqu'un objet est au repos, ses forces sont équilibrées et la valeur de l'énergie cinétique est égale à zéro. Lorsqu'un lanceur de baseball tient le ballon avant le lancer, il est au repos.

Cependant, une fois que la balle est lancée, elle acquiert de l'énergie cinétique progressivement et rapidement pour se déplacer d'un endroit à un autre (du point du lanceur aux mains du receveur).

4- voitures

Une voiture au repos a un coefficient énergétique équivalent à zéro. Une fois que ce véhicule accélère, son coefficient d'énergie cinétique commence à augmenter, de sorte que, dans la mesure où il y a plus de vitesse, il y aura plus d'énergie cinétique (Softschools, 2017).

5- le cyclisme

Un cycliste qui est au point de départ, sans exercer de mouvement, a un coefficient d'énergie cinétique équivalent à zéro. Cependant, une fois que vous commencez à pédaler, cette énergie augmente. C'est ainsi qu'à grande vitesse, plus l'énergie cinétique est grande.

Une fois que le temps est venu de vous arrêter, le cycliste doit ralentir et exercer des forces opposées afin de ralentir le vélo et revenir à un coefficient énergétique égal à zéro.

6- Boxe et impact

Un exemple de la force de l'impact dérivé du coefficient d'énergie cinétique est évident lors d'un match de boxe. Les deux adversaires peuvent avoir la même masse, mais l'un d'eux peut être plus rapide dans les mouvements.

De cette manière, le coefficient d'énergie cinétique sera plus élevé dans celui avec une accélération supérieure, garantissant un impact et une puissance accrus dans le coup (Lucas, 2014).

7- Ouverture des portes au Moyen Age

À l'instar du boxeur, le principe de l'énergie cinétique était communément utilisé au Moyen Âge, lorsque des béliers lourds étaient propulsés pour ouvrir les portes des châteaux.

Dans la mesure où le bélier ou le coffre était entraîné à une vitesse plus élevée, plus l'impact était important.

8- Chute d'une pierre ou d'un détachement

Déplacer une pierre sur une colline nécessite de la force et de la dextérité, en particulier lorsque la masse de la pierre est importante.

Cependant, c'est la descente de la même pierre en bas de la pente, elle sera rapide grâce à la force que la gravité exerce sur votre corps. De cette manière, dans la mesure où l'accélération augmente, le coefficient d'énergie cinétique augmentera.

Tant que la masse de la pierre est supérieure et que l'accélération est constante, le coefficient d'énergie cinétique sera proportionnellement plus élevé (FAQ, 2016).

9- Chute d'un vase

Lorsqu'un vase tombe de sa place, il passe de l'état de repos au mouvement. Lorsque la gravité exerce sa force, le vase commence à accélérer et accumule progressivement de l'énergie cinétique dans sa masse. Cette énergie est libérée lorsque le vase frappe le sol et se brise.

10- Personne sur la planche à roulettes

Quand une personne sur un skateboard est dans un état de repos, son coefficient d'énergie sera égal à zéro. Une fois qu'il commence un mouvement, son coefficient d'énergie cinétique augmente progressivement.

De même, si cette personne a une masse importante ou si sa planche à roulettes peut aller plus vite, son énergie cinétique sera plus élevée.

Références

1. Académie, K. (2017). Récupéré de Qu'est-ce que l'énergie cinétique?: Khanacademy.org.
2. BBC, T. (2014). La science. Extrait de Energy on the move: bbc.co.uk.
3. Salle de classe, T. P. (2016). Extrait de Kinetic Energy: physicsclassroom.com.
4. FAQ, T. (11 mars 2016). Enseigner - Faq. Extrait de Exemples d'énergie cinétique: tech-faq.com.
5. Lucas, J. (12 juin 2014). Science en direct. Extrait de Qu'est-ce que l'énergie cinétique?: Livescience.com.
6. Nardo, D. (2008). Energie cinétique: l'énergie du mouvement. Minneapolis: Science Explorin.
7. (2017). softschools.com. Extrait de Kinetic Energy: softschools.com.