Editing Énergie mécanique

L''''énergie mécanique''' est une quantitée utilisée en mécanique classique pour désigner l'énergie d'un système emmagasinée sous forme d' ''énergie cinétique'' et d' ''énergie potentielle mécanique''. 

Pour le système {parapente+pilote}  l'énergie potentielle mécanique se limite à l'''énergie potentielle de pesanteur''. Pour simplifier, toute les vitesses dont on parle dans cet article sont des vitesses air.


==Généralités==
===Énergie cinétique===
L'énergie cinétique est l'énergie que possède un système du fait de sa vitesse. Plus sa vitesse est grande, plus son énergie cinétique est grande. 

Pour un système de masse <span class="texhtml" style="font-size:14pt">''m''</span> se déplaçant à vitesse <span class="texhtml" style="font-size:14pt">''v''</span>, l'énergie cinétique <span class="texhtml" style="font-size:14pt">''E{{sub|c}}''</span> vaut :

[[Image:Formule_energie_cinetique.png]]

===Énergie potentielle de pesanteur===
L'énergie potentielle de pesanteur est l'énergie que possède un système du fait de son altitude par rapport au sol. Plus son altitude par rapport au sol est grande, plus son énergie potentielle de pesanteur est grande.

Pour un système de masse <span class="texhtml" style="font-size:14pt">''m''</span> à l'altitude <span class="texhtml" style="font-size:14pt">''h''</span> au dessus du sol, l'énergie potentielle de pesanteur <span class="texhtml" style="font-size:14pt">''E{{sub|p}}''</span> vaut :

<span class="texhtml" style="font-size:14pt">''E{{sub|p}} = mgh''</span> 

(avec <span class="texhtml" style="font-size:14pt">''g = 9,81N.kg{{sup|− 1}}''</span> l'accélération de la pesanteur terrestre)

===Conservation de l'énergie mécanique===
L'énergie mécanique est la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle mécanique :
    
<span class="texhtml" style="font-size:14pt">''E<sub>m</sub> = E<sub>c</sub> + E<sub>p</sub>''</span>

En l'absence de frottement et de déformation du système, l'énergie mécanique est constante. On peut en déduire que toute variation d'{{math|E{{sub|c}}}} provoque la variation inverse d'{{math|E{{sub|p}}}} (et vice-versa). Concrêtement cela signifie que toute augmentation de la vitesse se paye par une perte d'altitude, toute augmentation d'altitude se paye par un perte de vitesse, toute perte d'altitude fait gagner de la vitesse et toute perte de vitesse fait gagner de l'altitude. 

==Dans le cas du parapente==
On retrouve dans le cas du parapente les mêmes relations générales que dans le cas où l'énergie mécanique est constante : pour une position des freins donnée, si le parapente est en [[ressource]] (gain d'altitude) sa vitesse diminuera ; si un parapente est dans un mouvement d'[[abattée]] (perte d'altitude), sa vitesse augmente en même temps ; si un parapente est en train de perdre de la vitesse, ce qui arrive si on freine symétriquement ou si on garde un freinage constant alors qu'on est en survitesse, on aura une ressource ; au contraire s'il prend de la vitesse, on a une abattée.

Sauf que dans le cas du parapente, l'énergie mécanique n'est pas constante car elle est consommée par le travail des forces de frottement avec l'air (la [[trainée]]) et peut être consommée ou régénérée par le travail fournit par les courants descendants ou ascendants. La vitesse produit les frottements, donc plus l'énergie cinétique augmente et plus l'énergie mécanique diminue rapidement. 

En [[vol droit stabilisé]], en l'absence d'[[ascendance]]s, elle ne fait que diminuer au cours du temps. Or la vitesse reste constante, donc c'est l'énergie potentielle de pesanteur qui doit diminuer ce qui se traduit par une perte d'altitude. Autrement dit, pour maintenir une vitesse constante le parapente doit continuellement perdre de l'altitude.

Pour une vitesse donnée, plus on parvient à réduire la trainée - par exemple en réduisant le nombre et le diamètre des [[suspente]]s, en améliorant l'état de surface de l'aile, en augmentant l'allongement... etc - plus on se rapproche du cas parfait de la conservation de l'énergie mécanique, et moins on aura donc besoin de consommer d'altitude pour maintenir une vitesse constante. Améliorer les performances d'un parapente revient ainsi à réduire au maximum la trainée pour réduire le [[taux de chute]] sans devoir réduire la plage de vitesse, et par conséquent améliorer la [[finesse]].

==Liens externes==
* [http://bio-air-technologies.com/dossiers_techniques/Lesccours/la_turbulence_de_sillage.pdf ''La turbulence de sillage'' - Olivier Caldara]
* [[wikipedia:fr:Énergie mécanique|Énergie mécanique]] sur Wikipédia

[[Catégorie:Mécavol]]