Lorsque nous soulevons une pomme à une hauteur d’un mètre, nous effectuons environ un joule de travail. Mais qu’est-ce qu’un joule ?
Le joule est l’unité d’énergie utilisée par la norme internationale d’unités (SI). Il est défini comme la quantité de travail effectuée sur un corps par une force d’un Newton qui déplace le corps sur une distance d’un mètre. Attendez une minute … est-ce une unité d’énergie ou une unité de travail ?
En fait, c’est une unité des deux car les deux sont liés. L’énergie est simplement la capacité d’un corps à effectuer un travail. Inversement, le travail effectué sur un corps modifie l’énergie de ce corps. Reprenons l’exemple de la pomme évoqué précédemment pour développer.
Une pomme est un exemple favori pour illustrer un travail d’un joule lorsqu’on utilise la définition donnée précédemment (c’est-à-dire la quantité de travail effectuée ….) car une pomme pèse environ un Newton. Ainsi, vous devez exercer une force ascendante d’un Newton pour contrebalancer son poids d’un Newton. Une fois que vous l’avez soulevée à une hauteur d’un mètre, vous auriez effectué un joule de travail sur elle.
Maintenant, comment l’énergie entre-t-elle en jeu ? Lorsque vous effectuez un travail sur la pomme, l’énergie de la pomme (dans ce cas, son énergie potentielle) change. Au sommet, la pomme aurait gagné environ un joule d’énergie potentielle.
De même, lorsque la pomme se trouve à un mètre au-dessus de sa position initiale, disons le sol, la gravité aurait gagné la capacité d’effectuer un travail sur elle. Cette capacité, lorsqu’elle est mesurée en joules, est équivalente à un joule.
Ce qui signifie que, lorsque vous relâchez la pomme, la force de gravité, qui est simplement le poids du corps et qui équivaut à un Newton, serait capable d’effectuer un joule de travail sur elle lorsque la pomme tombe d’une hauteur d’un mètre.
Mathématiquement, 1 joule = 1 Newton ⋅ mètre. Cependant, il est déconseillé de l’écrire sous la forme Newton ⋅ mètre car il peut être facilement confondu avec l’unité de couple.
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