FORMULES de PHYSIQUE
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TRAVAIL
-travail (en Physique)
Le travail W est un transfert d’énergie, ayant pour seule cause le déplacement d’une force
C'est donc une énergie mécanique
Equation aux dimensions L2.M.T -2 Symbole W Unité S.I.+ le Joule (J)
TRAVAIL = POTENTIEL de MOUVEMENT d'une FORCE
W = ∫12F.dl
où W(J)= travail fourni par le déplacement d’une force F(N) appliquée en un point O, variable sur une trajectoire
l(m)= position sur la trajectoire (1 et 2 = limites de positions du déplacement)
W est donc la circulation de la force F (c'est un potentiel de mouvement)
Travail est synonyme de potentiel mécanique
-cas particulier où la trajectoire est une droite
F = W / l.cosθ
avec F(N)= force qui se déplace de l(m)
W(J)= travail (énergie mécanique) développé
θ(rad)= angle entre la force et le déplacement
-cas particulier où la trajectoire est un cercle
W = MΓ.n.θ
où MΓ(J/rad)= moment du couple de torsion de 2 forces F(N) parallèles, égales et opposées, appliquées à un solide
θ(rad)= angle de rotation
n = nombre de rotations engagées
-travail = déplacement d'une masse
Le travail est le déplacement l(m) d'une masse m(kg) dans un champ gravitationnel (accélération g)
W = m.g.l
-travail = déplacement dans un couple de rotation
Wu = l.F ou Wu = MΓ.θ
Wu(J)= énergie (travail) fourni par un couple de 2 forces F(N) égales et opposées appliquées à un corps
l(m)= distance (arc) décrit par les forces pour développer ce travail
MΓ(J/rad)= moment de rotation du couple des 2 forces (ce moment valant F.l / θ)
θ(rad) est l’angle plan dont tourne chacune des forces du couple
-travail de déformation élastique
ΔW = V.nn.Δl / l
où ΔW(J)= travail nécessaire pour déformer un corps (en allongement ou compression)
V(m3)= volume du solide
nn(N/m²)= contrainte normale
Δl / l (nombre)= allongement relatif du corps
-travail du déplacement d'un gaz
Ce n’est pas une fonction d’état
dW = dp.S.l = p.dV
où W(J)= travail
p(Pa)= pression
l(m)= déplacement
S(m²)= surface
V(m3)= volume
-travail des marées
Il y a sur Terre 1,4.1021 kg d'eau
La force de gravitation jumelée de (lune + soleil) soulève en moyenne ladite masse de 1 mètre
Donc le travail total est de ~ 1,4.1022 Joules tous les jours
TAUX de TRAVAIL
C'est un coefficient appliqué à la contrainte d'un matériau, pour lui permettre de travailler en sécurité. Voir chapitre spécial
PRINCIPE des TRAVAUX VIRTUELS
Pour un système à l’équilibre, la somme des travaux fournis par les forces extérieures appliquées et les forces intérieures (liaisons) est nulle