Définir et caractériser le travail d'une force

Travail moteur, résistant et nul

Trois cas selon le signe du travail

Le signe du travail d'une force dépend de l'angle alpha entre la force et le déplacement, via le terme cos(alpha).

Angle alpha cos(alpha) Type de travail Effet
0 <= alpha < 90 positif travail moteur accélère le mouvement
alpha = 90 nul travail nul n'a pas d'effet
90 < alpha <= 180 négatif travail résistant freine le mouvement

Travail moteur

Quand la force pousse dans le sens du mouvement (alpha aigu), elle fournit de l'énergie au système : c'est un travail moteur, W > 0. Exemple : la force du moteur d'une voiture qui avance.

Travail résistant

Quand la force s'oppose au mouvement (alpha obtus, jusqu'à 180 degrés), elle retire de l'énergie au système : c'est un travail résistant, W < 0. Exemple : les frottements de l'air sur un cycliste, ou la force de freinage.

Travail nul

Quand alpha = 90 degrés, la force est perpendiculaire au déplacement : W = 0. Exemple : la réaction normale du sol sur une valise à roulettes tirée horizontalement.

Piège classique

Ne confondez pas "force nulle" et "travail nul" : une force peut être très intense (comme le poids d'un objet) et pourtant avoir un travail nul si elle est perpendiculaire au déplacement.