Problème de compréhension physique sur l'aimantation

[glignier69]

Effectivement, c'est d'ailleurs un des procédés qu'on peut utiliser dans une machine à laver pour mesurer la masse de linge. On ajoute une quantité d'eau calibrée puis le moteur est lancé, quand il atteint une vitesse de rotation définie à l'avance, on arrête l'apport d'énergie et le décompte de temps commence jusqu'à l'arrêt de la machine. Ce temps dépend de l'inertie des matières qui ont tourné, donc de leur masse : la masse du moteur est connue, la quantité d'eau aussi, le microprocesseur peut en déduire la masse du linge incorporé. Un autre exemple est celui de la Lune tournant autour de la Terre, uniquement par la force de gravitation, elle peut tourner très longtemps à la même vitesse orbitale, ici sans presque aucun frottement. Plus finement, la Lune provoque des montées des eaux sous son passage, ceci crée une quantité de mouvement non négligeable. Dans le système Terre-Lune la quantité de mouvement ne change pas, aussi c'est la Lune qui va ralentir très très légèrement, en s'éloignant de près de 4 cm de la Terre chaque année. Grosso-modo il s'agit bien de forces de frottement (les marées) qui ont pour effet le léger ralentissement de la Lune autour de la Terre, mais je vous rassure que cela ne modifiera pas les calculs de calendriers avant des centaines de milliers d'années !
Cette inertie peut aussi être utilisée pour emmagasiner de l'énergie électrique : le volant d'inertie. Il s'agit d'une pièce cylindrique très lourde. Quand la quantité d'énergie électrique dépasse la demande la différence est utilisée pour augmenter autant que possible la vitesse de rotation du volant d'inertie. Ensuite quand la demande est supérieure à l'offre on retire de l'énergie au volant pour en refaire de l'électricité, cette dépense d'énergie va freiner légèrement le volant. Il s'agit aussi grosso-modo d'un générateur réversible. Moins il y a de frottements sur l'axe de rotation plus le rendement sera élevé.
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[Resartus]

Juste un petit rectificatif de mécanique. Dans le cas des marées, c'est le ralentissement de la rotation de la terre qui fournit l'énergie, dont une partie AUGMENTE l'énergie de la lune qui s'éloigne (l'augmentation d'énergie potentielle de la lune dans le champ de gravité de la terre sera le double de sa perte d'énergie cinétique) et une autre partie est perdue en échauffement de la terre

[glignier69]

Vous avez parfaitement raison, à long terme cette influence de la Lune sur la Terre est peut-être aussi responsable de la longue vie chez nous de l'activité volcanique, ou tout au moins elle participe un peu à son entretien.

[Deedee81]

Salut,

Vous avez parfaitement raison, à long terme cette influence de la Lune sur la Terre est peut-être aussi responsable de la longue vie chez nous de l'activité volcanique, ou tout au moins elle participe un peu à son entretien.

Je croyais que la part de cet échauffement était faible par rapport au reste (chaleur résiduelle et surtout la radioactivité). Quelles sont les parts de chaque source ? Quelqu'un connait ici ?

[obi76]

D'un autre coté l'apport de chaleur du à la radioactivité se trouve majoritairement dans le noyau, et décroit vers la croute. Pour la marée je présume que c'est l'inverse (ne serai-ce que pour des raisons de symétrie)...

[LPFR]

Bonjour.
Je suis d’accord avec Deedee81. Les déformations dues aux marées ne donnent qu’un réchauffement négligeable devant la radioactivité naturelle (surtout celle du thorium) et surtout du rayonnement solaire.
Et si quelqu’un devait chauffer ce serait plutôt la Lune que la Terre. Il ne faut pas confondre avec les satellites de Jupiter
Au revoir

[glignier69]

Franchement je ne sais pas, c'est question de proportions, je sais que la Lune n'a aucune influence reconnue sur les plantes, contrairement à ce que pensent les jardiniers amateurs, la vitesse de montée de la sève dans une plante est sans commune mesure avec celle de la Lune (la vitesse apparente tenant compte de la vitesse de rotation de la Terre elle-même), mais la masse du magma sur les premiers 30 km est dérangée d'autant, les frottements sont cause de chaleur, de fêlures, etc... mais je ne saurais en dire davantage sur ce sujet qui est loin de l'explication de l'aimantation...

[noureddine2]

Salut ,
message N°2

Salut,
Dans le champ magnétique. C'est une énergie potentielle qui est convertie en travail. Au même titre que l'énergie potentielle de gravitation, par exemple.
Tout à fait. Pour remettre le morceau de métal à sa place, il faudra fournir autant d'énergie que celle libérée lorsqu'il s'est approché de l'aimant.

message N°3

Bonjour.
Pour préciser un peu plus l'aspect énergétique. L'énergie d'un aimant se trouve surtout à l'extérieur de l'aimant, dans le champ externe, comme indiqué par DeeDee81. L'énergie per unité de volume d'une zone de l'espace avec un champ magnétique B est ½B²/µ. Quand vous attirez un morceau de fer et qui se colle à l'aimant, il y a une zone près de l'aimant, là où se trouve maintenant le morceau de ferraille, dont ou le champ B est au peu près le même qu'avant mais dont le µ est passe du µ de l'air (presque égal à celui du vide), à un µ 1000 fois ou plus, plus grand (celui de la ferraille). L'énergie totale a diminue et c'était transformée en énergie cinétique du bout de ferraille (transformé probablement en chaleur au moment du choc).
Pour remettre le bout de ferraille à sa place originale il faudra dépenser de l'énergie comme l'a bien indiqué DeeDee81.
Au revoir.

je vais lire cette discussion pour chercher les réponses intéressantes .

[noureddine2]

message N° 56

Toujours sur la compréhension de l'aimantation. On peut la comparer dans une certaine mesure avec la gravitation. Les deux phénomènes produisent des forces, lesquelles sont capables, non de créer de l'énergie, mais de les transformer, et la plupart du temps cela revient à changer l'énergie potentielle en énergie cinétique, laquelle en fin de compte finira en chaleur, donc en désordre, ce qui fera augmenter l'entropie du système. Pour qu'une boussole tourne plusieurs tours il faut la lancer et donc lui donner une énergie initiale. Elle va conserver cette énergie, sans jamais l'augmenter, au contraire elle va diminuer jusqu'à l'arrêt. La totalité de l'énergie dépensée en peut jamais être supérieure à l'énergie initiale que le manipulateur a donnée au départ. Même une vraie boussole dont l'aiguille est si légère qu'elle bouge sans cesse avec le moindre mouvement du poignet, arrive un moment où elle va traverser l'Axe Nord Sud magnétique terrestre et osciller autour jusqu'à pointer le Nord mais en tremblant quelque peu. Le bilan énergétique de la boussole est strictement nul, ses déplacements autour de la direction du Nord se compensent exactement.

comparaison entre force magnétique et force gravitationnelle .

[LPFR]

message N° 56

comparaison entre force magnétique et force gravitationnelle .

Bonjour
La comparaison est difficile. Non seulement par l’ordre de grandeur des forces, qui est sans commune mesure.
Mais parce que les masses magnétiques isolés (les monopôles magnétiques) n’existent pas. Vous n’avez que des dipôles magnétiques dont le champ est très différent de celui (radial) d’une charge électrique ou d’une masse.
Au revoir.

[Etorre]

Bonjour,


Alors partons de ton témoignage. L'explication n'est clairement pas la bonne : un aimant ne se désaimante pas en fournissant petit à petit de l'énergie. Si le coercitif est franchi, il se désaimante (partiellement) d'un coup, et c'est tout. Je vois mal un dispositif comme celui que tu décris faire franchir un petit peu plus le coercitif à chaque tour.

Par contre, que la rotation ait été induite au moment où tu as placé la boussole entre les aimants, et que le tout ait tourné un certain temps ensuite sans prélever aucune énergie, juste sur sa propre inertie, pourquoi pas. Deux heures, ça me paraît quand même long :
https://www.youtube.com/watch?v=IMBwxRYBEMI

Non ce dont tu parles, c'est valable uniquement pour un seul grain, un monocristal. Ce qui n'est jamais le cas macroscopiquement (un aimant contient plusieurs grain, avec des parois de bloch). La discussion a déjà été évoquée précédemment.

Dans le dispositif qui a tourné 2H, je serai curieux de connaître le ratio moment d'inertie de l'aiguille / forces de frottement. Des objets qu'on lance et qui tournent pendant des heures (voire des jours), j'en ai déjà vu, il faut juste des frottements vraiment faibles et une masse élevée...

C'est une bonne remarque, mais je préfère préciser tout de suite que si l’énergie cinétique initiale suffisait à expliquer le mouvement, je ne me poserai pas la question. Je précise qu'au bout de 2 h, je l'ai arrêté (le labo fermait). La boussole tournait, de façon très désordonnée. Tantôt elle décélérait, s’arrêtant presque, et tantôt elle accélérer, sur des périodes de quelques secondes. parfois on eu dit que le mouvement était finit, mais ça repartait de plus belle.
Il n'y avait pas de période propre, j'ai soupçonné les parasites du secteur d'etre a l'origine des oscillations entretenus, et j'ai coupé le disjoncteur pour être sur que ce n’était pas le cas.