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Mode d’emploi
L’énergie cinétique classique vaut la moitié de la masse multipliée par le carré de la vitesse. Le calculateur résout chaque variable en passant par les unités SI.
- Choisissez énergie, masse ou vitesse comme inconnue.
- Saisissez les deux valeurs connues et leurs unités.
- Calculez le résultat et sa valeur SI.
Comment le calcul est effectué
Exemple
Exemple : une voiture de 1500 kg roule à 72 km/h. Convertissez d’abord : 72÷3,6=20 m/s. Puis KE=½×1500×20²=300000 J=300 kJ. Avec des kilogrammes et des mètres par seconde, l’énergie est en joules. Saisir 72 en m/s donne un autre résultat, car la vitesse est plus élevée.
Remarques importantes
Il s’agit de la formule classique, non relativiste ; des vitesses proches de celle de la lumière exigent la mécanique relativiste.
Exemples résolus et interprétation
Un corps de masse 2 kg se déplaçant à 3 m/s a une énergie cinétique de 9 J. Doubler sa vitesse à 6 m/s à masse constante donne 36 J car la vitesse est élevée au carré.
| Cas | Calcul | Résultat |
|---|---|---|
| Énergie à 3 m/s | 0.5 × 2 × 3² | 9 J |
| Énergie à 6 m/s | 0.5 × 2 × 6² | 36 J |
Comment vérifier le résultat
Utilisez kilogrammes et mètres par seconde, ou choisissez les unités correspondantes si le formulaire le permet. L’énergie n’indique pas le sens de la vitesse. Cette formule classique nécessite une modification près de la vitesse de la lumière.
Énergie cinétique avec masse et vitesse
L’énergie cinétique de translation vaut la moitié de la masse multipliée par le carré de la vitesse. Avec les unités SI, le résultat est en joules.
- 2 kg à 3 m/s: 0.5 × 2 × 3² = 9 J
- 1000 kg à 20 m/s: 0.5 × 1000 × 20² = 200000 J
- Énergie si la vitesse double: (2v)² / v² = 4
Remarque importante
Doubler la vitesse à masse constante multiplie l’énergie cinétique par quatre.
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Questions fréquentes
Le résultat inclut-il l’énergie de rotation des roues ?
Non. La formule ½mv² donne l’énergie cinétique de translation. Si des pièces tournent aussi, leur énergie de rotation se calcule séparément avec le moment d’inertie et la vitesse angulaire.
L’énergie peut-elle être négative ?
Pas avec une masse positive dans cette formule classique ; on utilise la valeur non négative de la vitesse.
Qu’est-ce qui influence le plus l’énergie : masse ou vitesse ?
L’énergie varie linéairement avec la masse mais avec le carré de la vitesse. Doubler la masse double l’énergie ; doubler la vitesse la quadruple dans le modèle classique.