Les puissances

Dans certains cas, il faut une grande puissance au démarrage (grande énergie sur une courte durée), donc seuls les systèmes puissants peuvent faire fonctionner le dispositif. C'est notamment le cas lorsqu'il faut vaincre un frottement sec, une force d'inertie, ou en cas d'effet de seuil (exemples : la vitesse minimale de décollage d'un avion ou d'une fusée). Une rame de métro nécessite une puissance d'environ 1 mégawatt pour se lancer, et 10 à 15 fois moins pour maintenir sa vitesse de croisière. La puissance est toujours égale au produit d'une grandeur d'effort (force, couple, pression, tension, etc.) par une grandeur de flux (vitesse, vitesse angulaire, débit, intensité du courant, etc.). L'unité de puissance du SI est le watt (symbole : W), qui correspond à un joule fourni par seconde. On utilise encore le cheval-vapeur dans le cas des moteurs thermiques : 1 ch = 736 W environ. La puissance moyenne Pm est l'énergie E délivrée par un phénomène divisée par la durée τ de ce phénomène : La puissance instantanée est la dérivée de l'énergie fournie par rapport au temps : et l'on a : Par abus de langage, on attribue la puissance à l'objet qui la transforme, par exemple : un moteur de 100 ch ; une lampe de 100 W. Dans ce cas il s'agit : soit de la puissance maximale (moteur à plein régime, ou à régime donné) ; soit de la puissance nominale sous condition de fonctionnement (par exemple lampe alimentée en 230 V). Puissance mécanique[modifier  modifier le code] La puissance mécanique d’une force est l’énergie que l’on peut acquérir ou perdre avec cette force sur un temps donné. Puissance d'une force[modifier  modifier le code] Si le point d'application d'une force  (en N) se déplace à la vitesse instantanée  (en m/s), alors la puissance instantanée vaut (en watts) On retrouve aisément ce résultat en dérivant le travail d'une force. Puissance d'un couple[modifier  modifier le code] Si l'objet est en rotation sous l'action d'un couple  (C pour couple, exprimé en N·m) et tourne à la vitesse angulaire instantanée  (en radians par seconde), alors la puissance instantanée vaut (en watts) : Puissance des interactions[modifier  modifier le code] Dans une liaison parfaite, la puissance des interactions est nulle. On obtient cette grandeur par le calcul du co-moment des torseurs cinématique et statique de la liaison. Puissance des torseurs[modifier  modifier le code] Article détaillé : Torseur – Puissance générale. Principe des puissances virtuelles[modifier  modifier le code] Article détaillé : Principe des puissances virtuelles. C'est un principe fondamental en mécanique, il met sous forme variationnelle les équations traditionnelles de la mécanique. Il permet aussi d'établir des relations entre les puissances extérieures d'un mécanisme (et donc d'obtenir des lois entrée/sortie par exemple). Puissance électrique[modifier  modifier le code] La puissance électrique que l'on note souvent P et qui a pour unité le watt (symbole W) est le produit de la tension électrique aux bornes de laquelle est branchée l'appareil (en volts) et de l'intensité du courant électrique qui le traverse (en ampères) pour des appareils purement résistifs. Cas général : régimes variables[modifier  modifier le code] Si la tension et le courant varient, la puissance instantanée consommée par un dipôle&n...