Énergie cinétique
Physique-Chimie Première
Définition
L'énergie cinétique est l'énergie que possède un système du fait de son mouvement. Elle dépend de la masse $m$ du système et du carré de sa vitesse $v$. C'est une grandeur scalaire, toujours positive, exprimée en joules (J).
Formule
$$E_c = \frac{1}{2}\,m\,v^2 \qquad (\text{J},\ m\ \text{en kg},\ v\ \text{en m}\cdot\text{s}^{-1})$$
Exemple corrigé
Énoncé
Une voiture de masse $m = 1000$ kg roule à la vitesse $v = 20$ m/s. Calculer son énergie cinétique.
Solution
On applique la formule de l'énergie cinétique :
$$E_c = \frac{1}{2}\,m\,v^2$$
Application numérique :
$$E_c = \frac{1}{2} \times 1000 \times (20)^2 = \frac{1}{2} \times 1000 \times 400 = 200\,000\ \text{J}$$
Soit :
$$\boxed{E_c = 2{,}0 \times 10^{5}\ \text{J} = 200\ \text{kJ}}$$
Erreurs classiques
- Oublier d'élever la vitesse au carré : écrire $\tfrac{1}{2}mv$ au lieu de $\tfrac{1}{2}mv^2$.
- Utiliser la vitesse en km/h sans la convertir en m/s (1 m/s = 3,6 km/h).
Pour aller plus loin : le chapitre « Interactions, forces et champs » (cours et exercices corrigés).