Énergie

L’Ă©nergie est la capacitĂ© de faire changer les choses, et les processus par lesquels ce changement se produit sont le travail et la chaleur.. L’Ă©nergie n’est pas quelque chose de matĂ©riel mais elle est liĂ©e Ă  tous les corps. Elle existe dans le son, la chaleur, l’Ă©lectricitĂ© et la lumière.

Nous utilisons le mot Ă©nergie dans notre vie quotidienne, mais c’est Ă  la physique d’expliquer le concept d’Ă©nergie. Ainsi, la meilleure dĂ©finition de l’Ă©nergie est la capacitĂ© Ă  effectuer un travail. Le travail est effectuĂ© lorsqu’une force fait bouger un objet.

Dans le système international (SI) l’unitĂ© d’Ă©nergie est le joule, dont le symbole est J, en l’honneur de James Joule (1818-1889).

Types d’Ă©nergie

Il n’y a que deux types d’Ă©nergie fondamentaux: Ă©nergie cinĂ©tique et Ă©nergie potentielle. On peut citer de nombreuses manières dont ces Ă©nergies se prĂ©sentent: sous forme d’Ă©nergie Ă©lectrique, thermique, nuclĂ©aire, chimique et radiante. En fin de compte, ce sont toutes des manifestations diffĂ©rentes de l’Ă©nergie cinĂ©tique et potentielle.

Énergie cinétique

Énergie cinétique

Le mouvement est une énergie cinétique.

C’est l’Ă©nergie associĂ©e au mouvement. Une balle qui roule, une balle qui tombe, un cheval qui court et le vent sont des exemples d’Ă©nergie cinĂ©tique.

L’Ă©nergie cinĂ©tique peut ĂŞtre calculĂ©e Ă  partir de la formule suivante:

gras E indice gras c gras égal fraction gras 1 entre gras 2 gras m gras. bold v élevé à bold 2

où m est la masse en kilogrammes et v est la vitesse en mètres par seconde (m / s).

Énergie potentielle

Énergie potentielle gravitationnelle

Quand quelqu’un est Ă  une certaine hauteur, il a une Ă©nergie potentielle gravitationnelle par rapport Ă  la Terre.

L’Ă©nergie potentielle est l’autre type d’Ă©nergie fondamental et est reprĂ©sentĂ©e par Ep. C’est une Ă©nergie qui dĂ©pend de la position de quelque chose par rapport Ă  un point de rĂ©fĂ©rence et qui est liĂ©e aux possibilitĂ©s d’interaction entre les corps. Il existe plusieurs types d’Ă©nergie potentielle: gravitationnelle, Ă©lectrique, Ă©lastique, chimique, entre autres.

L’Ă©nergie potentielle gravitationnelle peut ĂŞtre calculĂ©e Ă  partir de la formule:

gras E indice gras p gras Ă©gal gras m gras. gras g gras. gras h

oĂą m est la masse en kilogrammes, g est la constante d’accĂ©lĂ©ration gravitationnelle (9,8 m / s2) et h est la distance entre l’objet et le point de rĂ©fĂ©rence.

Voir aussi Énergie mécanique.

Loi sur la conservation de l’Ă©nergie

La loi de conservation de l’Ă©nergie est une loi physique qui stipule que l’Ă©nergie ne peut pas ĂŞtre crĂ©Ă©e ou dĂ©truite. Au lieu de cela, l’Ă©nergie est transformĂ©e, c’est-Ă -dire qu’elle passe d’une forme Ă  une autre. Cela a Ă©tĂ© dĂ©crit pour la première fois par Julius Robert von Mayer (1814-1878), l’un des fondateurs de la thermodynamique.

Transformations énergétiques

Les vĂ©hicules bougent parce que l’Ă©nergie chimique de l’essence est transformĂ©e en Ă©nergie cinĂ©tique et thermique pour dĂ©marrer le moteur. Lorsque deux voitures Ă  n’importe quelle vitesse entrent en collision, leurs Ă©nergies cinĂ©tiques se transforment en Ă©nergie sonore (son), en Ă©nergie thermique (chaleur) et en Ă©nergie cinĂ©tique des pièces volantes.

Il y a transformation d’Ă©nergie lorsque, avec une fronde ou une fronde, nous lançons un caillou ou un autre objet. Lorsque nous nous balançons sur une balançoire, l’Ă©nergie cinĂ©tique donnĂ©e par le mouvement est transformĂ©e en Ă©nergie potentielle gravitationnelle, acquĂ©rant de la hauteur.

Transfert d’Ă©nergie

Le travail et la chaleur sont des processus de transfert d’Ă©nergie. Une personne qui pousse une boĂ®te la met en mouvement en acquĂ©rant de l’Ă©nergie cinĂ©tique. L’Ă©nergie initiale Ă©tait dans la personne et le travail l’a transfĂ©rĂ©e Ă  la boĂ®te.

Si un système interagit avec un autre Ă  une tempĂ©rature diffĂ©rente, il y a un transfert d’Ă©nergie du système avec une tempĂ©rature plus Ă©levĂ©e vers la tempĂ©rature plus basse. Ce transfert est ce que nous appelons la chaleur.

Dissipation de puissance

Quelle que soit la nature des processus, il y a toujours une partie de l’Ă©nergie qui se dissipe, c’est-Ă -dire qu’elle n’est pas utilisĂ©e de manière utile. Cela se reflète dans le Deuxième loi de la thermodynamique: dans les processus spontanĂ©s, l’Ă©nergie utile diminue et le rendement d’une machine est toujours infĂ©rieur Ă  100%.

La force de frottement ou le frottement lorsque l’on pousse un objet et la rĂ©sistance de l’air sont d’autres formes de dissipation d’Ă©nergie. Sans la rĂ©sistance de l’air, les parachutistes arriveraient avec une plus grande vitesse au sol et, par consĂ©quent, avec une plus grande Ă©nergie cinĂ©tique.

La dissipation d’Ă©nergie ne peut ĂŞtre totalement Ă©vitĂ©e. C’est pourquoi nous devons mieux utiliser l’énergie disponible pour rĂ©duire l’exploitation des ressources Ă©nergĂ©tiques, qui sont limitĂ©es, afin de prĂ©venir la crise Ă©nergĂ©tique.

Sources d’Ă©nergie

La principale source d’Ă©nergie de la Terre est le Soleil. Ă©nergie solaire c’est le rĂ©sultat de la fusion nuclĂ©aire d’atomes d’hydrogène.

De manière traditionnelle, nous obtenons de l’Ă©nergie Ă  partir de combustibles fossiles, comme le pĂ©trole et le charbon. Celles-ci Ă©taient autrefois de la matière organique, Ă©galement un produit de l’Ă©nergie solaire, par la photosynthèse et la capture de la lumière. En tant que tels, ils sont considĂ©rĂ©s Sources d’Ă©nergie non renouvelables, puisque sa formation a pris des millions d’annĂ©es.

Lorsque nous obtenons de l’Ă©nergie du soleil, du vent, des vagues de l’ocĂ©an ou des biocarburants, ce sont sources d’Ă©nergie renouvelables, car ils peuvent ĂŞtre produits en permanence. Un autre avantage de ces Ă©nergies est qu’elles ne sont pas polluantes, comme si les Ă©nergies fossiles le sont.

Voir Ă©galement:

  • Énergie cinĂ©tique.
  • Types d’Ă©nergie.

Exercices d’Ă©nergie rĂ©solus

1. Quelle Ă©nergie cinĂ©tique sera la plus grande: celle de l’Ă©lectron autour du proton dans l’hydrogène, ou celle de la Terre dans son mouvement de translation autour du Soleil?

Nous savons que la masse de l’Ă©lectron est me = 9,109 x 10-31 kg et la vitesse est v = 2,2 x 106 m / s. Nous calculons son Ă©nergie cinĂ©tique par la formule:

gras E indice gras c indice gras e fin indice gras égal fraction gras 1 entre gras 2 gras m indice gras e gras v indice gras e élevé en gras 2 gras égal fraction gras 1 entre gras 2 gras 9 gras virgule gras 109 10 gras x gras soulevé à la fin audacieuse moins audacieuse 31 fin surélevée espace gras gras kg espace gras gras. gras espace gras crochets gauches gras 2 gras virgule gras 2 gras x gras 10 élevé en gras 6 gras m gras divisé par gras s gras parenthèses droites élevé en gras 2 gras égal gras 2 gras virgule gras 2 gras x gras 10 élevé en gras moins gras 18 extrémité surélevée en gras J

Par contre, la masse de la Terre est mT = 5,974 x 1024 kg et sa vitesse est v = 30 km / s = 30 000 km / s. Nous calculons son énergie cinétique:

gras E indice gras c indice gras T fin indice gras égal fraction gras 1 entre gras 2 gras m indice gras T gras v indice gras T élevé en gras 2 gras égal fraction gras 1 entre gras 2 gras 5 gras virgule gras 974 10 gras x gras élevé à gras 24 kg gras. gras entre parenthèses à gauche gras 3 gras virgule gras 0 gras x gras 10 élevé en gras 4 gras espace gras m gras divisé par gras s gras parenthèse droite augmenté en gras 2 gras égal gras 2 gras virgule gras 7 gras x gras 10 à gras 33 gras J

L’Ă©nergie cinĂ©tique de la Terre est bien supĂ©rieure Ă  celle de l’Ă©lectron.

 

2. Un objet est placĂ© sur la Terre Ă  une certaine hauteur h du sol. Supposons que cet objet soit placĂ© sur la Lune Ă  la mĂŞme hauteur, l’accĂ©lĂ©ration gravitationnelle Ă©tant six fois infĂ©rieure Ă  celle de la Terre. Reliez l’Ă©nergie potentielle gravitationnelle du système corps-Lune Ă  l’Ă©nergie potentielle gravitationnelle du système corps-Terre.

L’Ă©nergie potentielle gravitationnelle sur Terre est EpEarth = mgh et l’Ă©nergie potentielle gravitationnelle sur la Lune est EpLuna = m.g’.h, oĂą g ‘= 1/6

fraction gras E indice gras pEarth entre gras E indice gras pLuna gras fraction égale numérateur gras m gras. bold h gras. gras g entre le dénominateur gras m gras. bold h gras. gras g gras apostrophe fin fraction gras fraction égale style de numérateur afficher diagonale barrée vers le haut gras m gras. diagonale vers le haut barrée en gras h gras. en diagonale barrée audacieuse style d'extrémité g entre le dénominateur diagonale ascendante barrée en gras m gras. diagonale vers le haut barrée en gras h gras. style show fraction numérateur barré diagonale haut gras g entre dénominateur gras 6 fin fraction fin style fin fraction gras égal gras 6

gras E indice gras p Terre gras Ă©gal Ă©gal gras 6 gras E indice gras p Lune

Autrement dit, l’Ă©nergie potentielle gravitationnelle d’un objet Ă  une certaine hauteur du sol est six fois supĂ©rieure Ă  l’Ă©nergie potentielle gravitationnelle du mĂŞme objet Ă  la mĂŞme hauteur du sol lunaire.

 

Étiquettes:

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *