Energie ??? Première approche d’une notion terriblement abstraite mais bigrement utile !!!! 09/11/2018 sr.

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1 Energie ??? Première approche d’une notion terriblement abstraite mais bigrement utile !!!! 09/11/2018 sr

2 Que représente l’énergie ?
Si on demandait à 10 personnes une définition du mot « énergie », on pourrait être surpris de la diversité des réponses. Demandons à deux artistes, Nils Prenz et Barbara Rapp, de peindre l’«énergie» … 09/11/2018 sr

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4 Que représente l’énergie ?
Quelle complexité !!!!! Cette vision artistique assez abstraite de l’énergie est relativement proche en terme de « c’est abstrait » de la définition que l’on pourrait donner de l’énergie. En effet, l’énergie, c’est difficile à définir ! 09/11/2018 sr

5 Le concept d’énergie ! Que dit l’étymologie du mot ? Energie en grec Ενηργεια de en – qui veut dire intérieur et Ergon – travail On pourrait traduire par « force en action » Oui, mais cela ne fait pas avancer le schmilblick : c’est quoi l’énergie ?! 09/11/2018 sr

6 Le concept d’énergie ! On caractérise un système par une grandeur, appelée ENERGIE. L’énergie n’est pas une substance. C’est une idée, une notion abstraite qui peut être assimilée à un principe mathématique disant qu’il existe une quantité numérique qui ne varie pas quand le système subit une modification. L’énergie n’est pas une description d’un mécanisme mais une grandeur qui se conserve. La conservation de l’énergie, c’est un peu comme les cubes de «Denis, la menace » … 09/11/2018 sr

7 Le concept d’énergie ! Pour Richard Feynman fait une analogie entre les cubes de Denis et l’énergie : Imaginons Denis enfermé dans sa chambre avec 28 cubes « indestructibles ». A la fin de la journée, on rentre dans sa chambre, on compte les cubes et il en reste toujours 28 !!! Et cela, quelque soit la façon de jouer avec ces cubes ! Quel est le rapport avec la conservation de l’énergie ? Il n’y a pas de cubes MAIS il y a conservation d’une quantité ! 09/11/2018 sr

8 Le concept d’énergie ! Un système peut donc céder à d’autres systèmes (Bruce, le copain de Denis) ou à l’extérieur (cas de la fenêtre ouverte) : on dira qu’il y a TRANSFERT D’ENERGIE. 09/11/2018 sr

9 Transferts d’énergie Lors d’un transfert d’énergie, le système peut subir différentes modifications : mouvement, forme, échauffement changement d’état physique … 09/11/2018 sr

10 Transferts d’énergie Ces modifications rappellent celles générées par une action (force !). Quand une force est appliquée sur un système, elle peut provoquer des modifications sur ce dernier. Les transferts d’énergie « mesure » le changement du système. 09/11/2018 sr

11 Différentes énergies ? Un système peut donc changer, évoluer en fonction d’actions de forces différentes : on lui associe donc différentes formes d’énergie. Exemples : énergie électrique énergie thermique énergie cinétique énergie potentielle … 09/11/2018 sr

12 Différents modes de transfert d’énergie ?
On le verra au travers des prochains chapitres, le transfert de l’énergie peut se faire de différentes manières. On parlera, par exemple : le travail chaleur rayonnement … 09/11/2018 sr

13 Mais pourquoi nous enquiquiner avec une notion « abstraite » et ne pas rester fidèle aux lois d’Isaac ? Tout simplement car dans la réalité, on a souvent peu d’informations sur « toutes » les forces s’exerçant sur un système ; ou plus compliqué, parfois certaines forces évoluent au cours du temps et dans l’espace : ce qui rend les calculs à partir des lois d’Isaac fastidieux. 09/11/2018 sr

14 L’énergie = l’élégance
Avec la grandeur énergie, les calculs pour décrire l’état d’un système seront plus digestes … la classe !! 09/11/2018 sr

15 Pour les fans d’analogie
Imaginons une énergie d’une certaine valeur : E. Comme le concept de l’énergie est abstrait, il est légitime de faire une analogie pour mieux saisir cette notion. Assimilons l’énergie à un montant d’un certaine valeur en €. 09/11/2018 sr

16 Pour les fans d’analogie
Supposons que Pablo dispose d’un tableau d’une valeur de 1000 € : 09/11/2018 sr

17 Pour les fans d’analogie
Pablo échange avec Bruce, par le biais d’une foire au troc, ce tableau magnifique contre une voiture d’une même valeur monétaire : 09/11/2018 sr

18 Pour les fans d’analogie
Bruce échange avec Mike, par le biais d’une petite annonce, cette magnifique voiture contre une superbe TV d’une même valeur monétaire : 09/11/2018 sr

19 Pour les fans d’analogie
Quelque soit la forme de la marchandise (tableau, voiture ou TV), quelque soit le mode d’échange (foire au troc, petites annonces …), la valeur marchande 1000 € ne change pas. Et le rapport avec l’énergie ? Vite, tableau d’analogie !!! 09/11/2018 sr

20 Pour les fans d’analogie
Vendeurs/Acheteurs Système Ex : Pablo, Bruce, Mike Ex : medecine ball, skieur … Marchandise Energie Ex : tableau, voiture, TV Ex : électrique, thermique .. Mode d’échange (alias de transfert de marchandise) Mode de transfert d’énergie Ex : petites annonce, foire au troc, bouche à oreilles … Ex : Travail, chaleur, rayonnement .. 09/11/2018 sr

21 Ressources Le cours de physique de Feynman, Mécanique 1, Richard Feynman, Ed. Interéditions, 1997 Physique, Eugène Hecht, Ed. De Boeck Université, 1999 Physique 1èreS, Collection J. Mesplede, Ed. Bréal, 1994 Energie3 – Spannung de Nils Prenz : Energie 01 de Barbara Rapp : Photo de Richard Feynman : Photo de Denis la menace : Photo de la batmobile : Photo de télévision : 09/11/2018 sr