répulsion electrostatique

[Keusss]

Bonjour!

j'ai une question concernant la répulsion de deux électrons : si ils se repoussent ils gagnent de l'énergie potentielle électrique c'est bien ça? et cette énergie se convertit-elle en énergie cinétique?
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[LPFR]

Bonjour.
Non. Ils perdent de l'énergie potentielle, et cette diminution d'énergie potentielle est compensée par une augmentation de l'énergie cinétique (si on les laisse s'éloigner).
Au revoir.

[Keusss]

et entre les protons et les électrons c'est pareil? est ce qu'ils perdent de l'énergie en s'attirant mutuellement

[albanxiii]

Bonjour,

Keuss, imaginez que vous deviez éloigner "à la main" deux charges de même signe. Est-ce que vous devez fournir un travail moteur pour le faire ? Ou alors est-ce que vous devez résister contre la tendance du système à augmenter de taille par lui même ?

Dans le premier cas, vous devez fournir du travail au système, et donc celui-ci va le stocker (dans le cas de l'électrostatique en tout cas) sous forme d'énergie potentielle.

Dans le second cas, c'est le système qui va vous fournir du travail, travail qu'il va "puiser" dans ce qui'l peut, c'est à dire ici sa réserve d'énergie potentielle (le travail est une des formes possible pour dépenser de l'énergie potentielle).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Keusss]

en fait je crois que c'est la notion d'énergie potentielle électrique que je ne maitrise pas, c'est quoi exactement?

[albanxiii]

Bonjour,

Comment vous a-t-on défini l'énergie potentielle ?

Connaissez-vous la notion de travail d'une force ?

Etes vous familier avec d'autres notions d'énergie, comme l'énergie cinétique ou l'énergie potentielle de pesanteur ?

[obi76]

Lionelod, relisez la question : où avez-vous vu que l'on parlait d'atome ??? L'intervenant qui a posé la question s'intéresse à la répulsion entre deux électrons. Idem entre un électron et un proton. Pas besoin de rentrer dans des détails inutiles. A part noyer ceux qui essayent d'apprendre vous n'arriverez à rien. S'il n'a pas compris le concept d'énergie potentielle et d'énergie cinétique, inutile d'en rajouter.

De plus, votre intervention est contraire au point n° 2 de la charte :

2. La courtoisie est de rigueur sur ce forum : pour une demande de renseignements bonjour et merci devraient être des automatismes. Vous pouvez critiquer les idées, mais pas les personnes.

Pour la modération,

[Keusss]

si je connais tout ça énergie potentiel de pesanteur énergie cinétique mais une énergie potentiel électrique je vois pas a quoi ça correspond

[albanxiii]

Re,

Et bien, c'est simplement l'analogue de l'énergie potentielle de gravitation mais transposée aux forces électriques.

Cela dit vous ne m'avez pas répondu : comment définissez-vous l'énergie potentielle, dans le cas de la gravitation ou de la force de Coulomb ?

[Keusss]

pour moi l'énergie potentielle de pesanteur c'est une énergie que tout corps possède potentiellement lorsqu'il est a une hauteur h du sol et cette énergie lorsqu'il va chuter va être convertit en énergie cinétique mais quand tu dis que l'énergie potentielle électrique c'est la même chose que l'énergie potentielle de pesanteur ça veut dire quoi, pourquoi quand deux électrons vont se repousser ils vont perdre de l'énergie potentielle électrique

[albanxiii]

Oui, c'est ça. Si vous maintenez deux charges de même signe proches l'une de l'autre et que vous les lachez, et qu'il n'y a pas de frottements elles vont s'éloigner l'une de l'autre. Et ce d'autant plus vite que vous les aurez maintenues proches l'une de l'autre au moment de les lacher.

Comme l'énergie totale se conserve dans ce cas là et que cela veut dire que l'énergie potentielle électrostatique est d'autant plus grande que la distance entre les charges est petite.

Vous avez donc un exemple de la tranformation de l'énergie potentielle électrostatique en énergie cinétique.

Mais on peut faire plus général que ça, en parlant des forces et du travail qu'elles peuvent effectuer.

La force de pesanteur, pour un objet de masse , c'est . Le travail de cette force pour un poids qui est en chute libre, pour un déplacement vertical descendant de est où .

Dans le cas général, le travail d'une force pendant un déplacement infinitésimal (on dit élémentaire) est égal au produit scalaire de par :



avec qui est l'angle entre les vecteurs et .

Et que constate-t-on dans le cas de la force de pesenteur ? Si vous faites le calcul, très simple, vous verrez que quand un objet de masse se déplace verticalement d'une distance , sa variation d'énergie potentielle de pesenteur est égale au travail de la force de pesanteur : .

Ceci est un résultat général pour toutes les forces dites conservatives, c'est à dire qui en gros ne dissipent pas d'énergie sous forme de chaleur (les forces de frottement par exemple, ne sont pas conservatives).

La relation entre la variation d'énergie potentielle et le travail pour les forces de pesanteur vous permet donc comprendre comment généraliser la notion d'énergie potentielle. Dans le cas de la force électrostatique, si on applique le même raisonnement, on devrait avoir : la variation d'énergie potentielle entre deux positions est égale au travail de la force électrostatique pour amener la chare concernée de la première position à le seconde.

Voila, j'espère que cela ne fait pas trop d'un coup...

Juste un dernier mot : l'énergie existe sous plueiurs formes et l'znergie potentielle n'est que l'une d'entre elles. C'est en quelque sorte une forme d'énergie dormante (potentielle : ça veut bien dire ce que ça veut dire ), qui peut être transformée en une aurte forme d'énergie. Energie cinétique par exemple, ou chaleur....

S'il y a des points à élaircir, ou si vous avez des questions, n'hésitez pas.... sinon, je pourrais terminer sur l'énergie potentielle électrostatique avec les formules que je n'ai pas mises ici.

[Keusss]

donc si j'ai bien compris, dans le cas d'une chute libre, plus le corps reste longtemps en chute libre, plus le poids va travailler et donc plus son énergie potentielle de pesanteur va diminuer, et pour le cas des charges, plus ils vont se rapprocher, plus la force électrostatique va travailler et donc plus leur énergie potentielle électrique va diminuer c'est ça?

[albanxiii]

donc si j'ai bien compris, dans le cas d'une chute libre, plus le corps reste longtemps en chute libre, plus le poids va travailler et donc plus son énergie potentielle de pesanteur va diminuer,

Et vous pouvez continuer : ... et plus son énergie cinétique va augmenter.

La distance parcourue par un corps en chute libre varie en , sa vitesse en , et donc son énergie cinétique va augmenter comme .

Il y a conversion de l'énergie de la forme énergie potentielle vers la forme énergie cinétique.

et pour le cas des charges, plus ils vont se rapprocher, plus la force électrostatique va travailler et donc plus leur énergie potentielle électrique va diminuer c'est ça?

Je n'aime pas votre formulation, elle est ambigue. Si on dit qu'un opérateur rapproche deux charges, alors il va devoir fournir du travail pour le faire. Plus il voudra les rapprocher et plus il devra fournir de travail. Mais le travail est fourni par l'opérateur exterieur au système formé par les deux charges. Ce système de deux charges reçoit du travail, donc son énergie potentielle augmente.

Dans le cas de la chute libre, l'énergie potentielle de la masse qui tombe diminue, mais si vous voulez monter un poids de 10 kg par exemple, de deux étages, c'est vous qui allez fournir du travail à cette masse de 10kg (si vous ne me croyez pas, essayez !), et au final, elle aura gagné de l'énergie potentielle, puisque son altitude aura augmentée de 2 étages.

Il faut toujours isoler le système qui reçoit ou fourni de travail du reste de l'univers.

Vous comprenez la différence avec ce que vous avez écrit ?

[Keusss]

mais la les électrons n'ont pas besoin de travail pour se rapprocher puisqu'en tournant autour du noyau ils ont une énergie cinétique et c'est cette énergie qui va les rapprocher non?

[gatsu]

mais la les électrons n'ont pas besoin de travail pour se rapprocher puisqu'en tournant autour du noyau ils ont une énergie cinétique et c'est cette énergie qui va les rapprocher non?

Salut,
Oui mais tu sais que deux charges opposée s'attirent et que deux charges de même signe se repoussent. Donc si tu rapproches des charges de même signe tu augmente leur énergie potentielle alors que si tu rapproches deux charges de signes opposés tu diminues leur énergie potentielle.

[albanxiii]

Bonjour,

mais la les électrons n'ont pas besoin de travail pour se rapprocher puisqu'en tournant autour du noyau ils ont une énergie cinétique et c'est cette énergie qui va les rapprocher non?

Nous étions sur :

en fait je crois que c'est la notion d'énergie potentielle électrique que je ne maitrise pas, c'est quoi exactement?

Et donc j'essayais de vous faire comprendre quelques trucs sur l'énergie potentielle électrostatique....

D'autre part, votre question initiale était :

j'ai une question concernant la répulsion de deux électrons : si ils se repoussent ils gagnent de l'énergie potentielle électrique c'est bien ça? et cette énergie se convertit-elle en énergie cinétique?

Et donc nulle part la trace d'une question sur les atomes....

Si vous changez le sujet ou la direction de la discussion, étant donné que je ne lis pas dans les pensées, dites le !

Au sujet de latome le plus simple, l'hydrogène, constitué d'un noyau d'un proton et d'un électron, on peut considérer que son énergie totale dans le référentiel om le proton est immobile, est la somme de l'énergie cinétique de l'électron et de son énergie potentielle électrostatique.... encore que puisqu'il y a mouvement, il ne s'agit plus d'électrostatique....

Cela dit, ce modèle d'atome est trop simpliste pour expliquer ce qu'on observe réellement. Pour une description correcte, il faut recourrir à la mécanique quantique.