Calculer l'énergie totale d'un systèmeMéthode

On calcule l'énergie totale d'un système en effectuant la somme de son énergie mécanique et de son énergie interne (ou microscopique).

Un système possède une énergie interne de 1{,}50\times 10^{-2} J et une énergie cinétique de 2{,}00 \times 10^{-1} J. On négligera les effets de la pesanteur comparés aux énergies précédemment citées. Que vaut alors l'énergie totale du système ?

Etape 1

Rappeler la définition de l'énergie totale

On rappelle la définition de l'énergie totale d'un système : l'énergie totale d'un système est la somme de son énergie mécanique E_M et de son énergie interne (ou microscopique) U.

On écrit alors l'expression de l'énergie totale du système : E = E_M + U.

L'énergie totale d'un système est la somme de son énergie mécanique EM et de son énergie interne (ou microscopique) U. On a donc :

E = E_M + U

Etape 2

Repérer ou calculer l'énergie mécanique

On repère, ou on calcule si elle n'est pas donnée, l'énergie mécanique EM du système.

L'énergie mécanique du système est la somme de son énergie cinétique et de son énergie potentielle de pesanteur :

E_M = E_C + E_{PP}

D'après l'énoncé, l'énergie potentielle de pesanteur EPP du système est négligeable, d'où :

E_M = E_C

Finalement :

E_M = 2{,}00 \times 10^{-1} J

Etape 3

Repérer ou calculer l'énergie interne

On repère, ou on calcule si elle n'est pas donnée, l'énergie interne U du système.

De plus, l'énoncé indique :

U= 1{,}50\times 10^{-2} J

Etape 4

Convertir, le cas échéant

Si les énergies mécanique et interne du système ne sont pas exprimées dans la même unité, on en convertit une afin qu'elles le deviennent.

Ici, les énergies mécanique et interne étant exprimées en Joules (J), aucune conversion n'est nécessaire.

Etape 5

Effectuer l'application numérique

On effectue l'application numérique, le résultat étant l'énergie totale E du système exprimée dans la même unité que les énergies mécanique et interne et devant être écrit avec autant de chiffres significatifs que la donnée qui en a le moins.

On a donc :

E = 2{,}00 \times 10^{-1} + 1{,}50 \times 10^{-2}

E = 2{,}15 \times 10^{-1} J

Questions fréquentes

Quelles sont les matières disponibles sur Kartable ?

Sur Kartable, l'élève accède à toutes les matières principales de la primaire au lycée, y compris pour les spécialités et les options. Mathématiques, physique-chimie, SVT, sciences, français, littérature, histoire, géographie, enseignement moral et civique, SES, philosophie, anglais, allemand et espagnol.
Inscrivez-vous

Les cours sont-ils conformes aux programmes officiels de l'Education nationale ?

L'intégralité des cours sur Kartable est rédigée par des professeurs de l'Éducation nationale et est conforme au programme en vigueur, incluant la réforme du lycée de l'année 2019-2020.
Choisissez votre formule

L'élève peut-il accéder à tous les niveaux ?

Sur Kartable, l'élève peut accéder à toutes les matières dans tous les niveaux de son choix. Ainsi, il peut revenir sur les notions fondamentales qu'il n'aurait pas comprises les années précédentes et se perfectionner.
Plus d'info

Kartable est-il gratuit ?

L'inscription gratuite donne accès à 10 contenus (cours, exercices, fiches ou quiz). Pour débloquer l'accès illimité aux contenus, aux corrections d'exercices, mode hors-ligne et téléchargement en PDF, il faut souscrire à l'offre Kartable Premium.
Plus d'info

Qui rédige les cours de Kartable ?

L'intégralité des contenus disponibles sur Kartable est conçue par notre équipe pédagogique, composée de près de 200 enseignants de l'Éducation nationale que nous avons sélectionnés.
Afficher plus

Qu'est ce que le service Prof en ligne ?

L'option Prof en ligne est un service de chat en ligne entre élèves et professeurs. Notre Prof en ligne répond à toutes les questions sur les cours, exercices, méthodologie et aide au devoirs, pour toutes les classes et dans toutes les matières. Le service est ouvert du lundi au vendredi de 16h à 19h pour les membres ayant souscrit à l'option.
Choisissez votre formule