CONSERVATION DE L’ENERGIE ET TRANSFERTS D’ENERGIE

On a introduit l’énergie comme une grandeur qui se conserve : on a donc expliqué toute modification de la valeur de l’énergie par l’existence d’un transfert d’énergie. Le premier type d’énergie que l’on a identifié est l’énergie liée au mouvement : énergie cinétique qui peut être modifiée par le travail d’une force. Le travail d’une force est donc un mode de transfert d’énergie. Par la suite, on a donné un rôle particulier au travail du poids en associant une énergie à la position d’un objet situé au voisinage de la Terre : énergie potentielle de pesanteur. De plus, on a vu dans le TP de physique n°7 « Energie et mode de transfert d’énergie », que le travail d’une force peut s’effectuer sans modification de l’énergie mécanique du système (Ec + Ep). Pour ne pas remettre en cause le principe de conservation de l’énergie, on a du faire appelle à une autre forme d’énergie : l’énergie interne (qui n’est pas associée au mouvement d’ensemble du système ni à la position du centre de gravité du système).

I- ENERGIE D’UN SYSTEME :

1. Energie cinétique (Ec) et énergie potentielle de pesanteur (Ep) : énergie mécanique (Em) On a vu que le travail d’une force peut permettre de modifier l’énergie cinétique (Ec = ½ m.v2), et/ou l’énergie potentielle de pesanteur (Ep = m.g.z) d’un système. Problème : dans le TP n°7, lors de la situation 2 (pompe à vélo), on a vu que le travail d’une force (celle de l’opérateur) peut ne pas entraîner la modification de l’énergie mécanique du système (la vitesse du système {gaz contenu dans la pompe} reste nulle => Ec = cste ; et son altitude reste inchangée => Ep = cste’. L’énergie mécanique du système n’a pas changée (malgré le travail de la force exercée par l’opérateur) ; pourtant le système est capable de fournir du travail (déplacement du piston lorsque l’on relâche son effort). Le travail de la force exercée par l’opérateur a donc dû augmenté l’énergie du système (si