Concept d'énergie

Qu'est-ce que l'énergie ?

L'énergie est la cause d'une force.

L’énergie mesure la capacité de travail d’un objet ou d'un système sur un autre, elle mesure les différentes formes de mouvement. Chaque système a besoin de l’énergie, s'il est en mouvement.

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  La foudre démontre l'énergie d'état naturel

L’énergie peut prendre plusieurs formes :

• Énergie solaire (lumière/chaleur du soleil)
• Énergie thermique (chaleur d’un objet)
• Énergie chimique (dans les liaisons chimiques des molécules)
• Énergie électrique (mouvement des électrons)

La forme la plus connue est l’énergie mécanique, qui peut être potentielle ou cinétique.

L’énergie potentielle correspond à la mesure du mouvement des particules virtuelles assurant les interactions.

          Ex : un livre placé sur une table.

L’énergie cinétique correspond à la mesure du mouvement des particules de matière.

          Ex : Une balle qui vole dans les airs.

Propriétés

Le concept d’énergie est très vaste et correspond à plusieurs propriétés :

1. L’énergie peut être transférée d’un objet ou d'un système à un autre par l’interaction des forces.
2. L’énergie apparaît sous plusieurs formes (solaire, thermique, chimique, électrique…)
3. En principe, l’énergie peut être convertie dans n’importe quel autre forme d’énergie (Elle est limitée par la deuxième loi thermodynamique)
4. L’énergie peut jamais être créée ou détruite. (Ceci est la première loi de la thermodynamique)

Donc, l’énergie serait toujours là, elle ne pourrait jamais être détruite, elle sera convertie dans un nouveau genre d’énergie.

Découverte de l’énergie mécanique (cinétique et potentiel)

D’après des milléniums, plusieurs scientistes ont travaillé fort pour surmonter les idées fausses et découvrir les formules simples ci-dessus. Galileo Galilei et Isaac Newton sont ceux qui ont découvert que la force est relative à l’accélération.

Ceci est supporté par les lois de mouvement de Newton :

1. Un objet au repos reste au repos et un objet en mouvement reste en mouvement si ça vitesse est constante.
2. La force nette sur un objet est égale à la masse fois l’accélération (F=ma)
3. Pour chaque action il y a une réaction égale et opposé.

• 
  Galileo Galilei
• 
  Isaac Newton

Équation

En théorie relativiste, l'énergie au repos est l'énergie que possède un objet immobile en l'absence de toute intéraction, du seul fait de sa masse:

E₀=mc²

où m est la masse de l'objet et c la vitesse limite (c.à.d. celle de la lumière). L'énergie au repos est généralement considérée comme nulle en mécanique classique.

L’énergie cinétique est l’énergie qu’un objet acquière lorsqu'il se met en mouvement.
En mécanique classique elle s'écrit:

E_c= 1⁄2 mv²

où m est la masse de l'objet et v sa vitesse. Si la masse et/ou la vitesse sont égales à zéro, l’énergie cinétique sera donc nulle.

L’énergie potentielle mesure la quantité de travail qu’un objet ou système exerce sur un autre objet ou système.
Pour un objet subissant l'action d'un champs gravitationnel uniforme, elle s'écrit par exemple:

E_p=mgh

où m est la masse de l'objet, h l'élévation de son centre de gravité selon la direction du champ et g l'intensité de ce champ.