7. Énergie cinétique
Fiche de révision — Brevet (DNB) — Physique-chimie • mrnasri.com
- Définir l'énergie cinétique d'un objet en mouvement
- Calculer Ec = ½ × m × v²
- Comprendre le lien avec la sécurité routière
- Convertir une vitesse de km/h en m/s avant calcul
I. Qu'est-ce que l'énergie cinétique ?
Tout objet en mouvement possède de l'énergie : c'est l'énergie cinétique, notée Ec. Elle dépend de sa masse et de sa vitesse.
II. Formule
Attention : la vitesse doit être en m/s, pas en km/h !
III. Lecture de la formule
- Si la masse double, l'énergie cinétique double.
- Si la vitesse double, l'énergie cinétique est multipliée par 4 (à cause du carré).
- Si la vitesse triple, l'énergie cinétique est multipliée par 9.
IV. Application : sécurité routière
La distance d'arrêt d'une voiture dépend de son énergie cinétique. Doubler la vitesse multiplie l'énergie par 4 → distance de freinage multipliée par 4.
C'est pourquoi les limitations de vitesse sont essentielles : un choc à 100 km/h libère 4 fois plus d'énergie qu'un choc à 50 km/h.
V. Exemple type DNB
Énoncé. Une voiture de masse 1 000 kg roule à 90 km/h.
1) Convertir 90 km/h en m/s.
90 ÷ 3,6 = 25 m/s
2) Calculer son énergie cinétique.
Ec = ½ × m × v² = 0,5 × 1 000 × 25² = 0,5 × 1 000 × 625 = 312 500 J
3) Et si elle roulait à 180 km/h ?
Vitesse multipliée par 2 → Ec multipliée par 4 → Ec = 4 × 312 500 = 1 250 000 J.
⚠ Erreurs fréquentes à éviter
- Oublier le ½ dans la formule.
- Oublier d'élever la vitesse au carré.
- Oublier de convertir km/h en m/s avant calcul (résultat × 3,6² faux !).
- Penser que doubler la vitesse double l'énergie (non, ça la quadruple).
★ À retenir absolument
• Ec = ½ × m × v²
• Unités : kg, m/s, J
• Vitesse au carré → l'énergie augmente très vite
• Toujours convertir en m/s avant calcul