Énergie mécanique | EPFL Graph Search

Êtes-vous un étudiant de l'EPFL à la recherche d'un projet de semestre?

Travaillez avec nous sur des projets en science des données et en visualisation, et déployez votre projet sous forme d'application sur GraphSearch.

Découvrez-en plus sur les applications Graph.

En mécanique classique, l’ d'un système est la somme de son énergie cinétique et de son énergie potentielle. Comme elle dépend de la vitesse du système, l'énergie mécanique n'est pas un invariant galiléen, c'est-à-dire que sa valeur varie selon le référentiel d'étude. Lorsqu'un système n'est soumis qu'à des forces conservatives, son énergie mécanique se conserve. C'est la principale utilité de l'énergie mécanique. L'énergie mécanique d'un système s'exprime généralement comme la somme de son énergie cinétique macroscopique et de son énergie potentielle : L'énergie potentielle du système est la somme des énergies potentielles dont dérivent les forces considérées dans la transformation. elle regroupe l'énergie potentielle gravitationnelle, l'énergie potentielle électrostatique, l'énergie potentielle élastique et toute autre énergie potentielle macroscopique. Elle ne dépend que de la position du système. L'énergie cinétique macroscopique peut être séparée en deux parties : l'énergie cinétique de translation et l'énergie cinétique de rotation : Elle ne dépend que de la vitesse des éléments du système, et donc du référentiel d'étude. L'énergie cinétique microscopique, qui participe à l'énergie interne utilisée en thermodynamique, n'est pas prise en compte dans le calcul de l'énergie mécanique. L'énergie mécanique est entièrement déterminée par la vitesse et la position du système. Dans un référentiel galiléen, pour un point matériel de masse constante parcourant un chemin entre un point et un point : avec et les énergies mécaniques du point respectivement aux positions et . Le résultat ne dépend pas du chemin emprunté entre et , ce qui découle du caractère exact de la différentielle de l'énergie mécanique. L’énergie mécanique d'un point soumis uniquement à des forces conservatives est donc conservée, c'est-à-dire quelle est constante le long du chemin emprunté par le point.

À propos de ce résultat

Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.

Publications associées (9)

Personnes associées (4)

Unités associées (3)

Concepts associés (34)

Cours associés (18)

Séances de cours associées (218)

MOOCs associés (1)

Study of the enhanced electricity output of a sliding droplet-based triboelectric nanogenerator for droplet sensor design

Jürgen Brugger, Xia Liu, Wei Xu, Xiaopeng Li

Triboelectric nanogenerators are establishing themselves as promising candidates for realizing high-efficient energy harvesting from largely available droplets. However, the conventional droplet-based liquid-solid triboelectric nanogenerator (DLS-TENG) has energy conversion efficiency of only ~ 2 × 10−5%. Here, an optimized structure of DLS-TENG with an additional top electrode is proposed aiming to increase the energy conversion from mechanical energy of sliding droplets into electricity. A peak short circuit current output is obtained up to 0.48 μA, which represents an increase of about 1000 times comparing to the same device working in single-electrode mode. The relationship between the time-domain current waveform and the movement of the droplet is analyzed in details using the equivalent circuit model to study the unique features of the electricity output from sliding motion. Critical parameters, including the dripping frequency, droplet releasing height and the liquid property, are discussed to reveal the dominant factor to maximize the triboelectric output from droplet sliding. Demonstrations of applications in droplet detecting with high accuracy and microfluidic sensor offer new significant insights into the design of triboelectric microfluidic and droplet sensors.

2022

A comparative surface analysis of explanted hip joint prostheses made of different biomedical alloys

Stefano Mischler, Angela Bermudez Castañeda, Adriana Esguerra Arce, Johanna Esguerra Arce

The introduction of modular design in total hip arthroplasty has enabled the use of different materials in one single configuration and the adjustment of the prosthesis to the patient's body, and facilitated medical revisions. However, modularity leads to the presence of new interfaces created between pieces in contact, raising the issue of degradation. Tribocorrosion phenomena have been identified as the main degradation mechanism due to the mechanical, chemical, and electrochemical conditions acting on the materials. In addition, conditions inside the human body are unclear, regarding electrochemical settings and the interaction between the electrochemical and mechanical action. This work is focused on the degradation of monopolar hip joint implants made from biomedical alloys such as stainless steel, Ti, and CoCr alloys. Three cases are presented and analyzed in terms of the degradation level along the trunnion length. Surface analysis done on a titanium trunnion showed a significant ploughing on the distal part, compared to what was found for stainless steel and cobalt-chromium alloys, which can produce a stuck in this area. Meanwhile, in the proximal part, wear debris is found, which suggests more movement in the internal part. Although few debris particles were identified in CoCr trunnion, a large amount of material inside the contact was observed. This could be related to the ploughing generated in the distal thread pattern, which allowed the material to come inside and outside the contact.

IMPRENTA UNIV ANTIOQUIA2021

27.2 An Adiabatic Sense and Set Rectifier for Improved Maximum-Power-Point Tracking in Piezoelectric Harvesting with 541% Energy Extraction Gain

Kyojin Choo, Yimai Peng

Piezoelectric energy harvesters (PEHs) convert mechanical energy from vibrations into electrical energy. They have become popular in energy-autonomous IoT systems. However, the total energy extracted by a PEH is highly sensitive to matching between the PEH impedance and the energy extraction circuit. Prior solutions include the use of a full-bridge rectifier (FBR) and a so-called synchronous electric-charge extraction (SECE) [1], and are suitable for non-periodic vibrations. However, their extraction efficiency is low since the large internal capacitance C p (usually 10's of nF) of the PEH (Fig. 27.2.1) prevents the output voltage from reaching its maximum power point (MPP) under a typical sinusoidal and transient excitation (V MPP = 1/2·I p R p ). A recently proposed technique [2,3,4], called bias-flip, achieves a higher extraction efficiency by forcing a predetermined constant voltage at the PEH output, V p , which is then flipped every half-period of the assumed sinusoidal excitation (Fig. 27.2.1, top left). To flip V p , the energy in capacitor C p is extracted using either a large external inductor [2,3] or capacitor arrays [4]. It is then restored with the opposite polarity (Fig. 27.2.1, top). However, V MPP of the PEH varies with sinusoidal current I p ; hence, the two fixed values of V p in the flip-bias technique either over or underestimate V MPP for much of the oscillation cycle (pattern filled regions in Fig. 27.2.1, top right). In addition, none of the prior approaches compensate for V MPP -waveform amplitude changes, due to input intensity variations or decaying oscillations after an impulse, further degrading efficiency.

IEEE2019

Énergie mécanique

Moteur à combustion interne

vignette|upright|Moteur à quatre temps. Un moteur à combustion interne ou MCI ( ou ICE) est un type de , c'est-à-dire un moteur permettant d'obtenir un travail mécanique à partir d'un gaz en surpression, cette dernière étant obtenue à l'aide d'un processus de combustion. Dans le cas d'un moteur à combustion interne, cette combustion a lieu à l'intérieur du moteur. Il existe deux grands types de moteurs à combustion interne : les moteurs produisant un couple sur un arbre mécanique et les moteurs à réaction éjectant rapidement un fluide par une tuyère.

Puissance électrique

vignette|L'énergie électrique est transmise par des lignes aériennes comme celles-ci, mais aussi par des câbles souterrains à haute tension. La puissance électrique est le taux, par unité de temps, auquel l'énergie électrique est transférée par un circuit électrique. Selon le Système international d'unités, l'unité de mesure de cette puissance est le watt, symbole W, soit l'équivalent de la puissance necessaire pour transférer uniformément un joule d'énergie pendant une seconde.

PHYS-101(f): General physics : mechanics

Le but du cours de physique générale est de donner à l'étudiant les notions de base nécessaires à la compréhension des phénomènes physiques. L'objectif est atteint lorsque l'étudiant est capable de pr

ME-202: Mechanical systems

Ce cours vise à approfondir la compréhension des lois de fonctionnement de plusieurs principes mécaniques majeurs et largement utilisés en construction de machines, en vue d'être capable d'en faire le

ME-311: Dynamical effects in mechanical design

Ce cours poursuit la compréhension des effets cinématiques et dynamiques de systèmes mécaniques complexes et introduit les bases pour les comprendre et les modéliser. L'étudiant saura expliquer et mod

Énergie potentielle; Énergie mécanique MOOC: Physique générale

Couvre l'énergie potentielle, l'énergie mécanique et les forces conservatrices.

Introduction à la physique du plasma PHYS-325: Introduction to plasma physics

Introduit les bases de la physique du plasma, couvrant le comportement collectif, la longueur de Debye, et les conditions plasmatiques.

Énergie potentielle, énergie mécanique et résonance PHYS-101(f): General physics : mechanics

Explore l'énergie potentielle, l'énergie mécanique et la résonance dans les systèmes mécaniques, y compris des exemples réels de phénomènes de résonance.