Transformation de l’énergie Projet réalisé par: Derderian Aline et Boyajian Gassia Pour: Rahdi Mihri et les classes de secondaire 4

Transformation de l’énergie En science, pour qu’un travail soit effectué sur un corps, 3 conditions doivent être respectées: 1- L’objet doit se déplacer 2- Une force doit être appliquée sur l’objet 3- Le déplacement de l’objet doit être dans la même direction que la force appliquée sur l’objet ou qu’une composante de celle-ci. L’équation suivante traduit la relation entre le travail, la force et le déplacement: W= Fd.

Il arrive que la force appliquée sur un objet et le déplacement de celui-ci ne soient pas tout a fait dans la même direction. Dans ce cas, la force appliquée n’est pas parallèle au déplacement, mais forme plutôt un angle avec celui-ci. La force efficace est la composante d’une force qui est parallèle a la direction du déplacement d’un objet et qui produit le travail. Sa valeur dépend de l’angle avec lequel la force est appliquée. Plus l’angle est près de 0, plus la force est appliquée de façon parallèle et plus la force efficace est grande. La valeur de la force efficace est calculée a l’aide de la formule: Feff= Fcos.

La relation entre le travail et l’énergie se traduit par l’équation W= E. Le travail correspond au processus de transfert d’énergie. La relation entre la masse et le poids se traduit par l’équation w= Fg= mg. La masse correspond a la quantité de matière contenue dans un corps alors que le poids correspond au produit de la masse d’un corps et de l’intensité du champ gravitationnel. La relation entre l’énergie cinétique, la masse et la vitesse se traduit par l’équation: Ek= ½ mv2 L’énergie cinétique croît proportionnellement a la masse d’un objet. Par ailleurs, l’énergie cinétique croît proportionnellement au carré de la vitesse.

La relation entre l’énergie potentielle, la masse, l’accélération et le déplacement se traduit par l’équation Ep= mgh. La forme d’énergie qui est emmagasinée dans un objet situé en hauteur par rapport a un point de référence se nomme énergie potentielle gravitationnelle. Cette énergie est qualifiée de potentielle parce qu’elle peut devenir disponible, alors que l’énergie cinétique est déjà disponible. L’énergie potentielle gravitationnelle est une énergie en réserve. Elle doit d’abord être transformée en une autre forme d’énergie avant de pouvoir effectuer un travail.

Selon la loi de la conservation de l’énergie, l’énergie ne peut être ni crée ni détruite, mais seulement transformée d’une forme a une autre. Selon cette loi, lorsqu’une énergie est transférée ou transformée, il n’y a pas de perte d’énergie, a condition toutefois que le système soit isolé. Un système isolé est un système qui n’échange ni matière ni énergie avec son environnement. L’énergie mécanique est la somme de l’énergie potentielle et de l’énergie cinétique que possède un système. L’équation suivante traduit la relation qui existe entre ces formes d’énergie: Em= Ep + Ek Selon cette relation, toute diminution de l’énergie potentielle d’un système doit être compensée par une augmentation de son énergie cinétique de façon a ce que l’énergie mécanique totale soit conservée.

Le rendement énergétique d’une machine ou d’un système est le pourcentage de l’énergie consommée qui a été transformée en énergie utile. L’équation suivante permet de déterminer le rendement énergétique d’un système: Quantité d’énergie utile (J) / Quantité d’énergie consommée (J) x 100.

L’énergie thermique est une forme d’énergie que possède une substance en raison de l’agitation de ce particule. Elle dépend de la quantité de particules (masse) contenue dans la substance et du degré d’agitation (température) de celles-ci. Lorsque deux substances de température différentes sont mise en contacte l’énergie thermique est transférée de la substance dont la température est la plus élevée a la substance dont la température est la plus basse jusqu’à ce que les deux substances aient la même température. Ce transfert d’énergie thermique est appelé chaleur.

La relation entre l’énergie thermique, la capacité thermique massique, la masse et la variation de température se traduit par l’équation Q= mct. La capacité thermique massique correspond a la quantité d’énergie thermique qu’il faut transférer a un gramme de substance pour augmenter sa température de 1°c.

FIN 