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Physique-chimie (spécialité) · Première

Théorème de l'énergie cinétique : quiz de Première

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • L'énergie cinétique est liée au mouvement d'un corps, mesuré dans un référentiel précis ; son unité est le joule (J).2
  • Pour une masse mm (en kg) animée d'une vitesse vv (en m/s) : Ec=12mv2E_c = \tfrac{1}{2} m v^2.3
  • Théorème de l'énergie cinétique : dans un référentiel galiléen, l'énergie cinétique d'un point matériel parti du repos égale la somme des travaux des forces qui lui sont appliquées.2
  • La valeur de EcE_c change selon le référentiel choisi, et le théorème ne vaut que dans le cadre de la mécanique classique.2
  • L'énergie mécanique additionne énergie cinétique et énergie potentielle : Em=Ec+EpE_m = E_c + E_p.3

Avant de commencer

Ce quiz porte sur le théorème de l'énergie cinétique, que tu rencontres après avoir étudié l'énergie et la puissance électriques, l'effet Joule et le rendement, puis l'énergie cinétique et le travail d'une force. Il couvre le sens physique de l'énergie cinétique, son unité, sa formule, l'énoncé du théorème, ses conditions de validité et des applications chiffrées. Les questions de calcul demandent une réponse numérique : pense à convertir les vitesses en m/s et les masses en kg avant de calculer.

Quiz

16 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Que mesure l'énergie cinétique d'un corps ?

  2. Dans le Système international, quelle est l'unité de l'énergie cinétique ?

  3. Une voiture de masse m=1000m = 1000 kg roule à la vitesse v=20v = 20 m/s. Calcule son énergie cinétique en joules.

  4. La vitesse d'un véhicule est multipliée par 2, sa masse restant la même. Par quel facteur son énergie cinétique est-elle multipliée ?

  5. Vrai ou faux : la valeur de l'énergie cinétique d'un objet est la même quel que soit le référentiel choisi.

  6. Quel énoncé correspond au théorème de l'énergie cinétique, dans le cas d'un point matériel qui passe du repos à un mouvement ?

  7. Un chariot de masse m=3m = 3 kg, initialement au repos, reçoit un travail total des forces de 150 J. En appliquant le théorème de l'énergie cinétique, calcule sa vitesse finale en m/s.

  8. Quelles affirmations sont exactes ? (plusieurs réponses possibles)

    Plusieurs réponses possibles.

  9. Une voiture de masse 800 kg roule à 72 km/h. Calcule son énergie cinétique en joules (pense à convertir la vitesse en m/s).

  10. Vrai ou faux : le théorème de l'énergie cinétique, tel qu'il est présenté dans ce chapitre, reste valable quelle que soit la théorie physique utilisée, y compris à des vitesses proches de celle de la lumière.

  11. Pourquoi précise-t-on que le référentiel doit être galiléen quand on énonce le théorème de l'énergie cinétique pour un point matériel ?

  12. Une voiture de masse 1000 kg roulant à 10 m/s freine jusqu'à l'arrêt. En appliquant le théorème (énergie cinétique finale moins énergie cinétique initiale = travail des forces), calcule le travail des forces de freinage en joules. Le résultat est négatif.

  13. Une voiture de masse 1000 kg roulant à 10 m/s s'arrête sur une distance de 25 m, avec une force de freinage constante, opposée au déplacement. Calcule l'intensité de cette force en newtons. Rappel : le travail d'une force constante opposée au déplacement vaut −F×d-F \times d.

  14. Quelle est la relation entre énergie mécanique EmE_m, énergie cinétique EcE_c et énergie potentielle EpE_p d'un système en mécanique classique ?

  15. Leibniz a défini la « force vive » avec la valeur mv2m v^2. Comment se compare-t-elle à l'énergie cinétique 12mv2\tfrac{1}{2} m v^2 ?

  16. Vrai ou faux : l'énergie cinétique d'un système peut comprendre une partie liée à la translation et une partie liée à la rotation.

Les questions qu'on se pose

Comment savoir quand utiliser le théorème de l'énergie cinétique dans un exercice ?

Utilise-le quand l'énoncé donne ou demande des vitesses (ou une masse) et qu'il parle de forces qui travaillent, par exemple un freinage, une chute ou une poussée. Le théorème relie l'énergie cinétique d'un système aux travaux des forces auxquelles il a été soumis.2 La démarche : calculer l'énergie cinétique avec Ec=12mv2E_c = \tfrac{1}{2} m v^2,3 faire le bilan entre deux états, puis le comparer au travail des forces, comme dans les questions de freinage de ce quiz.

Pourquoi l'énergie cinétique dépend-elle du référentiel, alors que la masse non ?

La masse est une propriété du corps, tandis que la vitesse est toujours mesurée par rapport à un référentiel. Comme l'énergie cinétique dépend de la vitesse, sa valeur change avec le référentiel choisi : elle n'est pas un invariant galiléen.2 Un objet immobile dans le référentiel du laboratoire a une énergie cinétique nulle dans ce référentiel, mais pas dans celui d'un véhicule qui passe devant. Précise donc toujours le référentiel avant de calculer.

Sources

  1. Ressource Éduscol — Pédagogie et enseignement (première spécialité), Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Énergie cinétique, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Énergie mécanique, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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