13 EXEMPLES D'ÉNERGIE CINÉTIQUE DANS LA VIE QUOTIDIENNE - SCIENCE - 2025

Quelques 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 dont dispose un objet lorsqu'il est en mouvement et sa vitesse est constante.

Il est défini comme l'effort nécessaire pour accélérer un corps avec une masse donnée, le faisant passer d'un état de repos à un état avec mouvement. On considère que dans la mesure où la masse et la vitesse d'un objet sont constantes, son accélération le sera aussi. De cette manière, 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 contrecarre la valeur de l'énergie cinétique que cet objet apporte. L'amplitude de cette force négative doit être égale à celle de l'énergie cinétique pour que l'objet s'arrête (Nardo, 2008).

Le coefficient d'énergie cinétique est généralement abrégé par 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.

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

Exemples d'énergie cinétique

L'énergie cinétique ainsi que le potentiel englobent 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 des masses différentes, le corps avec une plus grande masse développera un plus grand coefficient d'énergie cinétique. 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 attrapée par le récepteur.

2- Montagnes russes

Lorsque les voitures d'un roller coaster sont au sommet, leur coefficient d'énergie cinétique est égal à zéro, puisque ces voitures 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 augmentera.

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 tant que la vitesse ne diminue pas. C'est parce que le wagon aura une plus grande masse. Dans l'image suivante, vous pouvez voir comment l'énergie potentielle se produit lors de l'ascension de la montagne et l'énergie cinétique lors de la descente:

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 de lancer, la balle est au repos.

Cependant, une fois que la balle est lancée, elle gagne progressivement de l'énergie cinétique et en peu de temps pour pouvoir se déplacer d'un endroit à l'autre (de la pointe 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 telle sorte que, dans la mesure où il y a plus de vitesse, il y aura plus d'énergie cinétique.

5- Cyclisme

Un cycliste qui est au point de départ, sans exercer aucun type de mouvement, a un coefficient d'énergie cinétique équivalent à zéro. Cependant, une fois que vous commencez à pédaler, cette énergie augmente. Ainsi, plus la vitesse est élevée, plus l'énergie cinétique est importante.

Une fois le moment de freiner arrivé, le cycliste doit ralentir et exercer des forces opposées pour pouvoir décélérer le vélo et revenir à un coefficient d'énergie égal à zéro.

6- Boxe et impact

Un exemple de la force d'impact dérivée du coefficient d'énergie cinétique est mis en évidence 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 façon, le coefficient d'énergie cinétique sera plus élevé dans celui avec la plus grande accélération, garantissant un plus grand impact et une plus grande puissance dans le coup (Lucas, 2014).

7- Ouverture des portes au Moyen Âge

Comme le boxeur, le principe de l'énergie cinétique était couramment utilisé au Moyen Âge, lorsque de lourds béliers étaient poussés pour ouvrir les portes du château.

Plus le vérin ou la bûche était propulsé rapidement, plus l'impact fourni était important.

8- Chute d'une pierre ou détachement

Déplacer une pierre sur une montagne demande de la force et de la dextérité, surtout lorsque la pierre a une masse importante.

Cependant, la descente de la même pierre sur la pente 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 augmentera.

Tant que la masse de la pierre est plus grande et que l'accélération est constante, le coefficient d'énergie cinétique sera proportionnellement plus grand.

9- Chute d'un vase

Lorsqu'un vase tombe de sa place, il passe de l'état de repos au mouvement. Au fur et à mesure que la gravité exerce sa force, le vase commence à gagner en accélération et accumule progressivement de l'énergie cinétique dans sa masse. Cette énergie est libérée lorsque le vase touche le sol et se brise.

10- Personne sur skateboard

Lorsqu'une personne surfant sur une planche à roulettes est dans un état de repos, son coefficient énergétique 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.

11- Rouler des billes en acier poli

Si une balle dure est balancée vers l'arrière et relâchée pour entrer en collision avec la balle suivante, celle à l'extrémité opposée se déplacera, si la même procédure est effectuée mais que deux balles sont prises et relâchées, l'autre extrémité se déplacera. ils balanceront aussi deux balles.

Ce phénomène est connu sous le nom de collision quasi-élastique, où la perte d'énergie cinétique produite par les sphères en mouvement et leur collision les unes avec les autres est minimale.

12- Pendule simple

Un pendule simple est compris comme une particule de masse qui est suspendue à un point fixe avec un fil d'une certaine longueur et d'une masse négligeable, qui est initialement dans une position équilibrée, perpendiculaire à la terre.

Lorsque cette particule de masse est déplacée vers une position autre que la position initiale, et est relâchée, le pendule commence à osciller, transformant l'énergie potentielle en énergie cinétique lorsqu'il franchit la position d'équilibre.

12- Élastique

En étirant un matériau souple, il stockera toute l'énergie sous forme d'énergie mécanique élastique.

Si ce matériau est coupé à l'une de ses extrémités, toute l'énergie stockée sera transformée en énergie cinétique qui passera au matériau puis à l'objet qui se trouve à l'autre extrémité, le faisant bouger.

13- cascade

Lorsque l'eau tombe et cascades, c'est à cause de l'énergie mécanique potentielle générée par la hauteur et de l'énergie cinétique due à son mouvement.

De la même manière, tout courant d'eau comme les rivières, les mers ou l'eau courante libère de l'énergie cinétique.

13- Voilier

Le vent ou l'air en mouvement génère de l'énergie cinétique, qui est utilisée pour aider à propulser les voiliers.

Si la quantité de vent atteignant la voile est plus grande, le voilier aura plus de vitesse.

Références

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