10 exemples d'énergie cinétique dans la vie quotidienne

Certains exemples d'énergie cinétique de la vie quotidienne peuvent être le mouvement d'un roller coaster, d'un ballon ou d'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 d'une masse donnée, le faisant passer de l'état de repos à un état de mouvement (Classroom, 2016).

On soutient que, dans la mesure où la masse et la vitesse d'un objet sont constantes, il en va de même de son accélération. Ainsi, si la vitesse change, la valeur correspondant à l'énergie cinétique changera également.

Lorsque vous souhaitez 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. La magnitude 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 par les lettres T, K ou E (E- ou E + en fonction de la direction de la force). De même, le terme "cinétique" est dérivé du mot grec "κίνησις" ou "kinsis" qui signifie mouvement. Le terme "énergie cinétique" a été inventé pour la première fois par William Thomson (Lord Kevin) en 1849.

De l'étude de l'énergie cinétique découlent l'étude du mouvement des corps dans les directions horizontale et verticale (chutes et déplacements). Les coefficients de pénétration, de vitesse et d'impact ont également été analysés (Academy, 2017).

Exemples d'énergie cinétique

L'énergie cinétique ainsi que le potentiel comprennent la plupart des énergies répertoriées 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 d'énergie cinétique peut également être observée lorsqu'une balle est lancée de manière à atteindre les mains d'un receveur.

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 receveur (BBC, 2014).

2- montagnes russes

Lorsque les voitures d'un roller coaster 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 toute 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 de la voiture de montagnes russes, le coefficient d'énergie cinétique sera plus élevé, à condition que la vitesse ne diminue 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 la balle avant le lancer, celle-ci est au repos.

Cependant, une fois lancée, la balle acquiert de l'énergie cinétique progressivement et en peu de temps pour se déplacer d'un endroit à un autre (du point du lanceur à celui du receveur).

4- voitures

Une voiture au repos a un coefficient d'énergie 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- Faire du vélo

Un cycliste au point de départ, sans aucun 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 des vitesses plus élevées, plus l'énergie cinétique est grande.

Une fois que le moment est venu de vous arrêter, le cycliste doit ralentir et exercer des forces opposées pour ralentir le vélo et revenir à un coefficient d'énergie 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'entre eux peut être plus rapide dans les mouvements.

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

7- Ouverture des portes au moyen âge

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

Dans la mesure où le vérin ou le tronc était entraîné à une vitesse supérieure, plus l’impact fourni était important.

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

Pour déplacer une pierre sur une montagne, il faut de la force et de la dextérité, surtout lorsque la pierre a une masse importante.

Cependant, si vous descendez de la même pierre sur la pente, ce sera rapide grâce à la force exercée par la gravité sur votre corps. De cette manière, à mesure que l'accélération augmente, le coefficient d'énergie cinétique augmente.

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 d'un état de repos à un mouvement. À mesure que la gravité exerce sa force, le vase commence à s'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 skateboard

Quand une personne surfant sur une planche à roulettes est au repos, son coefficient d'énergie sera égal à zéro. Une fois qu'il commence un mouvement, son coefficient d'énergie cinétique augmentera progressivement.

De même, si cette personne a une masse importante ou si son skateboard est capable d'aller plus vite, son énergie cinétique sera plus élevée.