La relation entre le travail, la force et le déplacement

Le travail se définit comme étant un transfert d’énergie. 

Il y a deux conditions primordiales pour que ce transfert se produise.

  • Premièrement, une force doit être appliquée sur l’objet qui recevra l’énergie. 
  • Deuxièmement, l’objet qui reçoit l’énergie doit être déplacé.

Imagine maintenant que tu pousses sur un énorme rocher.  Il est vrai que tu appliques une force sur le rocher et que tu mets de gros efforts pour le déplacer, mais ce dernier ne bouge pas.  Par conséquent, même si tu dépenses de l’énergie, aucun travail n’est transmis au rocher puisqu'il n’a pas été déplacé.
 
L’équation suivante permet de calculer le travail (W) en fonction de la force et du déplacement.

|W=F_{//}\cdot d|

W représente le travail (J)
F// représente la force parallèle au déplacement (N)
d représente le déplacement (m)

On pousse une boite avec une force de 100N sur une distance de 1m. Quel est le travail qui est effectué?

|W=F_{//}\cdot d|

F// = 100N
d=1m

|W=100N\cdot1m|

W=100J

Un cheval tire un chariot sur une distance de 1000m avec une force de 200N avec un angle de 30o par rapport à l'horizontal. Quel travail a-t-il fait?

Puisqu'il y a un angle, on doit déterminer la force efficace, c'est-à-dire la force parallèle au déplacement du chariot.



|cos30^{o}=\frac{x}{200N}|

|cos30^{o}\cdot200N=x|

x=173,2N

On calcule ensuite le travail.

|W=F_{//}\cdot d|

F// = 173,2N
d=1000m

|W=173,2N\cdot1000m|

W=173 205,1J

Les exercices

Les références

  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse