Calculateur de travail, énergie et puissance

Travail en physique

Une force produit un travail lorsqu’elle déplace un objet. Il vaut sa composante suivant le mouvement multipliée par le déplacement : W = F × d × cos θ. L’unité est le joule (J). Un joule correspond au travail d’une force de 1 newton sur 1 mètre.

L’angle compte. Si la force suit le mouvement (θ = 0), elle intervient entièrement. Si elle est perpendiculaire (θ = 90°), le travail est nul. Porter un sac sur un trajet horizontal ne produit aucun travail physique de la force verticale du bras.

Puissance

La puissance est le travail par unité de temps : P = W / t. Le watt (W), soit 1 watt, vaut 1 joule par seconde. À vitesse constante, P = F × v.

Énergie

L’énergie est la capacité à fournir du travail et utilise la même unité. La puissance multipliée par la durée donne W = P × t. Le kilowattheure d’une facture électrique représente ce produit : 1 kWh = 3,6 millions de joules.

Exemple

Pousser une caisse sur 5 mètres avec 200 N produit 200 × 5 = 1000 J. En 4 secondes, la puissance vaut 1000 / 4 = 250 W.

Limites

La force doit être constante. Pour une force variable, comme celle d’un ressort, la formule ne s’applique pas directement. Des calculateurs distincts traitent les énergies cinétique et potentielle.

Questions fréquentes

Comment calculer une puissance ?

Dans cet exemple, fournir 1200 J de travail en 20 secondes donne une puissance moyenne de 60 W. Divisez le travail par la durée écoulée. Ce résultat moyen ne décrit pas les variations instantanées. Pour une machine avec pertes, le rendement est nécessaire pour déterminer la puissance absorbée.

Calculer avec ces valeurs