Notes de la présentation sur le potentiel et l'énergie

Introduction au potentiel

• Notion de potentiel scalaire associé à un champ vectoriel.
• Relation : A = -∇V (A : champ vectoriel, V : potentiel scalaire).
• V est une fonction de x, y, z (espace) et éventuellement du temps.

Lien entre potentiel et énergie

• Le potentiel V est lié à l'énergie potentielle.
• L'énergie potentielle est une forme d'énergie courante en physique.

Exemples d'énergie potentielle

Exemple 1 : Électrostatique

• Charge Q en un point M où le potentiel est V.
• Énergie potentielle de la charge : E_p = Q * V.
• Unités : potentiel mesuré en volts (V).

Exemple 2 : Gravitation

• Masse M dans le champ de pesanteur avec un potentiel V.
• Énergie potentielle de la masse : E_p = M * V_g.
• Analogies entre électrostatique et gravitation :
  • Masse remplace charge.
  • Potentiel gravitationnel remplace potentiel électrostatique.
• Potentiel gravitationnel : V_g = GZ (G : constante gravitationnelle, Z : altitude par rapport au sol).

Énergie cinétique et conservation d'énergie

• Deuxième forme d'énergie : énergie cinétique.
• Conservation de l'énergie mécanique dans un système sans frottement :
  • Énergie mécanique = Énergie potentielle + Énergie cinétique.